JP2793440B2 - Magnetic sensor and manufacturing method thereof - Google Patents

Magnetic sensor and manufacturing method thereof

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JP2793440B2
JP2793440B2 JP4189750A JP18975092A JP2793440B2 JP 2793440 B2 JP2793440 B2 JP 2793440B2 JP 4189750 A JP4189750 A JP 4189750A JP 18975092 A JP18975092 A JP 18975092A JP 2793440 B2 JP2793440 B2 JP 2793440B2
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達郎 岩渕
一郎 柴崎
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【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規な半導体センサに関するものである。 The present invention relates, the present invention relates to novel semiconductor sensor.

【0002】 [0002]

【従来の技術】InAsはきわめて高い電子移動度を持つ材料であり、高感度磁気センサなどへの応用が期待されてきたが、1)高電子移動度が得られるほど良好な結晶性を有したInAs薄膜の成長が困難である、2)I BACKGROUND ART InAs is a material having a very high electron mobility, although application to high-sensitivity magnetic sensor has been expected, 1) high electron mobility had good crystallinity as obtained growth of InAs thin film is difficult, 2) I
nAsのバンドギャップが狭いために磁気センサとして使用した場合高温での温度特性が劣る、という製造プロセスと素子特性の両方に問題があった。 If the band gap of the nAs was used as a magnetic sensor to a narrow inferior temperature characteristic at high temperatures, that there is a problem in both the manufacturing process and device characteristics.

【0003】これまでInAs薄膜の成長が様々な基板上に試みられてきたが、薄膜の単結晶を成長させるための絶縁性の基板の格子定数がInAsと大きく異なり、 [0003] Previous InAs thin film growth has been attempted on a variety of substrates, the lattice constant of the insulating substrate for growing a single crystal thin film is significantly different from InAs,
そのために基板上に成長したInAs結晶は基板との界面近くに格子の乱れが発生し、低い電子移動度となり、 Its InAs crystal grown on the substrate to the disturbance of the grid are generated near the interface between the substrate becomes a low electron mobility,
十分にその特性を得るに至っていない。 It has not yet been to obtain a sufficiently its characteristics. また、このような特性の膜は素子の製造工程による特性の変動が大きく、また抵抗値の温度特性も悪くなる傾向が見られる。 Also, films of such properties are largely variations in characteristics due to fabrication process of the element, and the temperature characteristic of resistance value tends to deteriorate seen.
このため厚さの薄いInAs薄膜を感磁部とする磁気センサを造ろうとすると電子移動度が低くなり高感度の磁気センサの製作は難しかった。 Fabrication of the magnetic sensor with high sensitivity electron mobility when you make a helper magnetic sensor is lowered to a thin InAs thin film of this since the thickness and magnetic sensitive sections is difficult.

【0004】また、InAsの温度特性を改良するために、バンドギャップを広げる目的でGaを導入したIn [0004] In order to improve the temperature characteristics of InAs, an In introducing the Ga in order to broaden the band gap
GaAsの3元混晶系が試みられてきた。 Ternary mixed crystals of GaAs have been attempted. InGaAs InGaAs
と格子定数が一致する絶縁性の基板としてInPが存在するが、InPと格子整合するInとGaの組成比は、 Although the lattice constant InP exists as an insulating substrate that match, the composition ratio of In and Ga that is lattice-matched to InP and,
In 0.53 Ga 0.47 Asだけであり、InGaAsの任意の組成に対応する絶縁性基板は存在しない。 Merely In 0.53 Ga 0.47 As, an insulating substrate corresponding to an arbitrary composition of InGaAs is not present. そのためI Therefore I
nPとは異なる格子定数をもつInGaAsの薄膜成長においてもInAs同様に基板との界面に発生する格子乱れを抑えることができず、高電子移動度のInGaA It can not be suppressed grid disturbance generated at the interface between the InAs well as the substrate also in InGaAs thin film growth with different lattice constants and nP, InGaAs high electron mobility
s薄膜を得るのは困難であった。 It has been difficult to obtain a thin film s.

【0005】さらに、厚さを薄くして大きなシート抵抗値を得ることも必要であるが、格子の乱れによりキャリヤ濃度の制御も難しく、このため、電子移動度が大きく、かつ、シート抵抗値の大きい磁気センサに好ましいInAs系薄膜を得ることは難しかった。 [0005] Further, it is also necessary to obtain a large sheet resistance by reducing the thickness, also difficult control of the carrier concentration by disturbance of the lattice, and thus, a large electron mobility, and the sheet resistance value to obtain the preferred InAs-based thin film to a large magnetic sensor is difficult.

【0006】これまでにInAs薄膜を感磁層に利用した磁気センサの技術として、特公平2−24033号, [0006] As so far of the magnetic sensor utilizing the InAs thin film to the magnetic sensitive layer technology, Kokoku 2-24033 No.,
特開昭61ー20378号と特開昭61ー259583 JP-A-61 over 20,378 JP and JP-A-61-1 259 583
号公報がある。 There is a JP. 特公平2−24033号公報では、In In KOKOKU 2-24033 JP, In
Asの感磁層にS,Siをドーピングして素子の温度特性を改良したホール素子が提案されているが、100℃ S to As of the free layer, the Hall element having improved temperature characteristics of the device by doping Si has been proposed, 100 ° C.
を越える高温で、素子抵抗値の低下が見られており、高温でホール素子を使用した場合の信頼性に問題があった。 At elevated temperatures in excess of, and observed decrease in device resistance, there is a problem in reliability when using a Hall element with high temperature. 特開昭61ー20378号公報では、半絶縁性Ga JP 61-1 in 20378 discloses, semi-insulating Ga
As基板上に結晶成長させたInAsまたはInGaA InAs or InGaA obtained by crystal growth As substrate
sを感磁層とするホール素子が提案されているが、Ga Hall element to the s with the magneto-sensitive layer has been proposed, but, Ga
As基板とInAs層の界面には格子乱れが発生し、その影響のために高温での信頼性および感度もまだ不十分であった。 As the lattice disorder is generated in the interface between the substrate and the InAs layer, it was also still insufficient reliability and sensitivity at high temperatures due to its influence. また、特開昭61ー259583号公報では、サファイア基板上に形成されたInAsを感磁層とするホール素子が提案されているが、100℃を越える高温での素子抵抗値の低下が見られ、高温で使用する場合の信頼性は不十分であった。 Further, in JP-61-1 259 583 discloses, although the Hall element to an InAs formed on the sapphire substrate and the sensitive layer has been proposed, observed reduction in element resistance at high temperatures exceeding 100 ° C. , was insufficient reliability when used at high temperatures. このため、従来とは異なる根本的な磁気センサの高感度化の技術が求められていた。 Therefore, a technique sensitivity of the different fundamental magnetic sensor has been demanded from the conventional.

【0007】 [0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、結晶の格子の乱れのない高電子移動度のセンサ薄膜層を製作し、工程による特性変化がなく、温度特性にも優れた高感度半導体センサを実現することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention is to fabricate the sensor thin film layer undisturbed high electron mobility of the crystal lattice, without characteristic change due to process, high sensitivity semiconductor sensors excellent temperature characteristics and to realize.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は、このようなInAs系薄膜の問題点を解決し、電子移動度の大きいセンサ薄膜層の製作方法を検討し、高感度半導体センサの製作に取り組んだ。 Means for Solving the Problems The present inventors have solved the problem of the InAs-based thin film, considering the manufacturing method of the electron mobility of greater sensor film layer, working in the fabrication of high sensitivity semiconductor sensors I. その結果、InAs 格子定数 As a result, the lattice constant of InAs
±5%以内の格子定数を有し、かつ、 InAsよりバンドギャップエネルギーの大きい化合物半導体層を形成したのち、その上に、InAsを結晶成長させると、膜厚が薄くてもInAsの非常に大きな電子移動度が得られる事を見いだした。 Has a lattice constant within ± 5%, and, after forming the large compound semiconductor layer of the band gap energy than InAs, on which, when an InAs crystal is grown, a very large InAs of even thin film thickness it has been found that the electron mobility can be obtained. さらに、InAsに格子整合する該化合物半導体層を用いれば、結晶性の良いInAs超薄膜を形成させることができ、InAs超薄膜の量子効果から、素子特性を改善できることを見いだした。 Further, by using the compound semiconductor layer lattice-matched to InAs, it can be formed with good InAs ultra-thin film crystallinity, from InAs ultra thin quantum effect of found that can improve device characteristics. また、 Also,
InAsよりもさらにバンドギャップを広げるためにI I in order to widen the further band gap than the InAs
nAsにGaを導入したInGaAsにおいても、In Also in InGaAs introduced the Ga to NAS, an In
GaAsに格子整合する化合物半導体層を用いれば、結晶性のよいInGaAs超薄膜の形成が可能となり、素子とした場合の温度特性も改良できることを見いだした。 With the compound semiconductor layer lattice-matched to GaAs, it is possible to form a good InGaAs ultra-thin film crystallinity was found to be able to also improve the temperature characteristics in the case of the element. さらに超薄膜による量子効果を利用すれば、InA In more using the quantum effect of the ultra-thin, InA
sやInGaAsにSbを導入し、さらなる高感度を実現できることを見いだし、本発明を完成した。 Introducing Sb into s and InGaAs, it found to be able to achieve higher sensitivity, and completed the present invention. 即ち、高抵抗の第一化合物半導体層と、該層の上に形成されたI That is, the first compound semiconductor layer of high resistance, formed on the layer I
nAs層と、該InAs層の上に形成されたオーム性電極を有する磁気センサであって、該第一化合物半導体がInAs 格子定数の±5%以内の格子定数を有し、か and nAs layer, a magnetic sensor having an ohmic electrode formed on the InAs layer, said first compound semiconductor has a lattice constant within ± 5% of the lattice constant of InAs, or
つ、 InAsより大きいバンドギャップエネルギーをもつことを特徴とする磁気センサである。 One is a magnetic sensor which is characterized by having an InAs greater than the band gap energy. また、該InA In addition, the InA
s層がInAs層にGaやSbが導入された3元系もしくは4元系混晶であってもよい。 s layer may be a ternary or quaternary mixed crystal Ga and Sb is introduced into InAs layer. 即ち、InAs層がI In other words, InAs layer I
x Ga 1-x As(0<x <1 . 0)やIn x Ga 1-x As y n x Ga 1-x As ( 0 <x <1. 0) or In x Ga 1-x As y
Sb 1-y (0 <x ≦1 . 0 , 0 ≦y <1 . 0)であってもよい。 Sb 1-y (0 <x ≦ 1. 0, 0 ≦ y <1. 0) may be.
以下、InAs層、In x Ga 1-x As(0<x <1 . 0)層及びIn x Ga 1-x As y Sb 1-y (0 <x ≦1 . 0 , 0 ≦ Hereinafter, InAs layer, In x Ga 1-x As (0 <x <1. 0) layer and In x Ga 1-x As y Sb 1-y (0 <x ≦ 1. 0, 0 ≦
y <1 . 0)層を総称してセンサ層と呼ぶことにする。 are collectively y <1. 0) layer is referred to as the sensor layer.

【0009】さらに、該センサ層の上面には、センサ層を構成する結晶と格子定数が同じか、もしくは、近い値をもち、該結晶より大きいバンドギャップエネルギーをもつ高抵抗の第二化合物半導体層が、形成されていてもよい。 Furthermore, on the upper surface of the sensor layer, or the crystal lattice constant of the sensor layer is the same, or have close values, the second compound semiconductor layer of high resistance with the crystal greater than the band gap energy but it may be formed.

【0010】さらに、該センサ層と第一及び第二化合物半導体層の界面の欠陥を減らして高電子移動度を実現するために、該界面の一方もしくは、両方の結合種が、センサ層側はセンサ層を構成する結晶から選ばれたIII Furthermore, by reducing the defects in the interface between the sensor layer and the first and second compound semiconductor layer in order to realize a high electron mobility, one or the the interface, both binding species, the sensor layer side III selected from crystals of the sensor layer
族、そして第一及び第二化合物半導体層側は該化合物半導体から選ばれたV族から形成されることが好ましい。 Group, and the first and second compound semiconductor layer side is preferably formed V group selected from the compound semiconductor.
また界面の結合種がセンサ層側はセンサ層を構成する結晶から選ばれたV族、そして第一及び第二化合物半導体層側は該化合物半導体から選ばれたIII 族から形成されていてもよい。 The binding species sensor layer side of the interface group V is selected from crystal of the sensor layer, and the first and second compound semiconductor layer side may be formed of a group III selected from the compound semiconductor . また該III 族ーV族結合の間に中間層が挿入されていてもよい。 The intermediate layer may be inserted between said III Zoku Group V bonds.

【0011】さらに該センサ層には電気伝導にあずかる電子が存在するが、その電子濃度は5×10 16 〜8×1 [0011] While further electrons participate in electrical conductivity exists in the said sensor layer, the electron concentration is 5 × 10 16 ~8 × 1
18 /cm 3の範囲が好ましく、8×10 16 〜3×10 18 0 18 / cm is preferably in the range of 3, 8 × 10 16 ~3 × 10 18
/cm 3は、より好ましい範囲である。 / Cm 3 is a more preferable range. 必要に応じてセンサ層にドナー不純物がドープされてもよい。 Donor impurities may be doped in the sensor layer as needed. また、センサ層に対してバリア層となる第一および第二化合物半導体層にドーピングしてもよい。 It may also be doped into the first and second compound semiconductor layer serving as a barrier layer to the sensor layer. さらにセンサ層とドーピングされたバリア層の間にはスペーサー層を導入することがよく行われる。 Furthermore between the sensor layer and the doped barrier layers are performed often to introduce a spacer layer.

【0012】本発明のセンサ層の上に形成される電極は、センサ層に直接オーミックコンタクトして形成されることが好ましく行われるが、第二化合物半導体層が存在する場合には、第二化合物半導体層の上に電極が形成されたのちに、第二化合物半導体層を介して、アニールなどでセンサ層にオーミックコンタクトさせることも行われる。 [0012] electrodes formed on the sensor layer of the present invention, it is preferable carried out which is formed by directly ohmic contact with the sensor layer, when the second compound semiconductor layer is present, the second compound in after the electrodes on the semiconductor layer is formed, via the second compound semiconductor layer, it is also carried out be an ohmic contact to the sensor layer or the like annealing.

【0013】さらに、本発明の磁気センサはホール素子、磁気抵抗素子などのホール効果や磁気抵抗効果を利用する磁気センサである。 Furthermore, the magnetic sensor of the present invention is a magnetic sensor that utilizes the Hall effect and the magnetoresistance effect, such as a Hall element, a magnetic resistance element.

【0014】さらに、 Al,Ga,In,AsおよびP Furthermore, Al, Ga, In, As and P
からなる群より選択されるSbを含む3元素以上の高抵抗の第一化合物半導体層を形成する工程と、該層の上にセンサ層を形成する工程でしかも、該第一化合物半導体がセンサ層を構成する結晶格子定数の±5%以内の格 Forming a first compound semiconductor layer of three or more elements of the high-resistance containing Sb selected from the group consisting of, yet forming a sensor layer on the layer, said first compound semiconductor sensor layer Case within ± 5% of the lattice constant of the crystal constituting the
子定数を有し、該結晶より大きいバンドギャップエネルギーを持っていることを特徴としており、さらに該センサ層を加工する工程と、該センサ層の上面に複数のオーム性電極を形成する工程を有する事を特徴とする磁気センサの製造方法である。 Has a child constants have are characterized to have the crystal greater than the band gap energy, a step of further processing the sensor layer, forming a plurality of ohmic electrodes on the upper surface of the sensor layer thing is a manufacturing method of a magnetic sensor characterized by. さらに、必要に応じて、前記第二化合物半導体層がセンサ層の上面に形成される工程が含まれる。 Further, if necessary, the second compound semiconductor layer includes a step formed on the upper surface of the sensor layer. また、必要に応じてセンサ層、第一または第二化合物半導体層にドーピングする工程も含まれる。 The sensor layer optionally also includes the step of doping the first or second compound semiconductor layer. 第二化合物半導体層の上面に電極を形成し、アニールなどでセンサ層にオーミックコンタクトさせる工程も本発明の範囲である。 An electrode formed on the upper surface of the second compound semiconductor layer, annealing in the range of process is also the invention to ohmic contact with the sensor layer or the like.

【0015】本発明の磁気センサは、必要に応じてボンディングされ、かつ、パッケイジされて用いられることもよく行われる。 [0015] The magnetic sensor of the present invention is bonded as required, and is carried out may be used are Pakkeiji. 本発明の磁気センサはSiICチップと一緒にパッケイジされることもよく行われる。 The magnetic sensor of the present invention is carried out may be Pakkeiji with SiIC chip.

【0016】 [0016]

【実施例】次に、本発明をさらに詳細に説明する。 EXAMPLES Next, more detailed description of the present invention.

【0017】図1は本発明の基本となる高感度磁気センサの一つである高感度ホール素子を示す。 [0017] Figure 1 shows a high sensitivity Hall device is one of the highly sensitive magnetic sensor underlying the present invention. 図1−(a) Figure 1- (a)
は断面を模式的に示したものである。 It shows a cross-section schematically. 図1−(b)は上面からみた図である。 Figure 1-(b) is a diagram viewed from the top. 図1に於いて1は基板、2はセンサ層を構成する結晶格子定数の±5%以内の格子定数 And 1 substrate In FIG. 1, 2 lattice constant within ± 5% of the crystal lattice constant of the sensor layer
を有し、かつ、該結晶より大きいバンドギャップエネルギーをもち、Al,Ga,In,AsおよびPからなる Has, and Chi also the crystal greater than the band gap energy, consisting of Al, Ga, In, As and P
群より選択されるSbを含む3元素以上の高抵抗の第一化合物半導体層であり、3はセンサ層を示している。 A first compound semiconductor layer of three or more elements of the high-resistance containing Sb selected from the group, 3 indicates the sensor layer. 4
(41、42、43、44)はオーム性の電極を示している。 (41, 42, 43, 44) shows the ohmic electrode. また、5(51、52、53、54)はボンディングの為の電極である。 Further, 5 (51, 52, 53, 54) is an electrode for bonding. ここでは簡単の為に磁気センサチップのみを示した。 Here showed only the magnetic sensor chip for simplicity. 図2は本発明の他の実施例を示したものであり、6は高抵抗の第二化合物半導体層である。 Figure 2 is an illustration of another embodiment of the present invention, 6 is the second compound semiconductor layer with high resistance. また、7はセンサ層中にドープされたドナー不純物を示している。 Also, 7 denotes a donor impurity doped in the sensor layer. 8は半導体の表面を保護するために必要に応じて形成された絶縁物からなるパッシベーション層を示す。 8 shows a passivation layer made of an insulating material formed as necessary in order to protect the semiconductor surface.

【0018】本発明に於いて、センサ層中にドープされるドナー不純物は7で示してあるがこの不純物の位置は全体に一様でも、また、定められた位置のみでもよい。 [0018] In the present invention, even a donor impurity to be doped in the sensor layer is Aru Although the impurity position shown in 7 uniform throughout, or may be only a defined position.
例えば、中央部のみにドープされてもよく、また、一部をドープし他の部位はドープされなくてもよい。 For example, it may be doped only in the central portion, also doped with some other portions may not be doped. さらに、中央部は多く周辺部は少なくてもよい。 In addition, it may be the central part a lot periphery less. また、中央部は少なく、周辺部に多く不純物がドープされることもよく行われる。 The central portion is small, a large amount of impurities in the peripheral portion is carried out may be doped. これらは層別に分けて行われてもよい。 These may be performed separately for each layer.
本発明でセンサ層にドープされる不純物は、一般にセンサ層を構成する結晶にドナーとして作用するものなら何でもよく、S,Si,Ge,Seなどは好ましいものである。 Impurity to be doped in the sensor layer in the present invention are generally well crystal of the sensor layer anything that acts as a donor, S, Si, Ge, Se, etc. are preferred.

【0019】本発明のセンサ層を構成するIn x Ga [0019] constituting the sensor layer of the present invention an In x Ga
1-x As y Sb 1-y層のInとGaの組成比は 0<x ≦ 1-x As y Sb 1- y is a composition ratio of In and Ga in the layer 0 <x ≦
1 . 0 であり、好ましくは 0 . 6≦x ≦1 . 0 である。 1. 0, preferably 0. 6 ≦ x ≦ 1. 0. さらにInAsの高電子移動度を利用するためには 0 . 8≦x ≦ Furthermore in order to utilize the high electron mobility of the InAs 0. 8 ≦ x ≦
1 . 0 がより好ましい。 1.0 is more preferable. また、In x Ga 1-x As y Sb Further, In x Ga 1-x As y Sb
1-y層のAsとSbの組成比は0 ≦y ≦1 . 0 であるが、 While the composition ratio of As and Sb in 1-y layer is 0 ≦ y ≦ 1. 0,
好ましくは 0 . 4≦y ≦1 . 0 、より好ましくは 0 . 6≦y ≦ Preferably 0. 4 ≦ y ≦ 1. 0, more preferably 0. 6 ≦ y ≦
1 . 0 の範囲である。 1. In the range of 0. センサ層の厚さは、1.4μm以下、好ましくは、0.5μm以下、より好ましくは、 The thickness of the sensor layer, 1.4 [mu] m or less, preferably, 0.5 [mu] m or less, more preferably,
0.3μm以下である。 It is 0.3μm or less. 0.2μm以下もより高感度の半導体センサを製作するためによく用いられる。 0.2μm or less is often used to fabricate semiconductor sensor of higher sensitivity. また、 Also,
0.1μm以下は、より大きな入力抵抗値の半導体センサを製作するために好ましく用いられる。 0.1μm or less is preferably used to fabricate the semiconductor sensor of a larger input resistance. また、さらに該センサ層を薄くし、第一及び、必要に応じて第二化合物半導体層によりセンサ層に電子を閉じ込め、量子井戸を形成し、量子効果により耐熱、耐圧等を向上させることも行われる。 Also, further thinning the sensor layer, the first and confine electrons in the sensor layer by a second compound semiconductor layer as necessary, to form a quantum well, also the line to improve heat, the breakdown voltage or the like by the quantum effect divide. この場合はセンサ層の厚みは、5 0nm The thickness in this case the sensor layer, 5 0 nm
以下であり、好ましくは3 0nm以下、より好ましくは2 0nm以下である。 Or less, preferably 3 0 nm or less, more preferably 2 0 nm or less. また、特に、薄いセンサ層を用いる場合、本発明では、第一、もしくは、第二の化合物半導体層のセンサ層の境界面の近くにドナー不純物のドープを行い、該不純物より供給される電子を境界面を越えてセンサ層に供給することによりセンサ層中の不純物による散乱を少なくし、高感度化のためにより高い電子移動度を得ることもしばしば行われる。 In particular, when using a thin sensor layer, in the present invention, first, or performs doping of a donor impurity near the interface of the second compound semiconductor layer of the sensor layer, electrons supplied from the impurity to reduce the scattering by the impurity of the sensor layer by supplying to the sensor layer beyond the boundary surface, it is often done to obtain high electron mobility due for high sensitivity. この場合、センサ層中の電気伝導は、第一または第二の化合物半導体層からセンサ層へ供給される電子が担う場合と、さらに、センサ層中に存在した電子やセンサ層中にドープされているドナー不純物原子より供給される電子との混合伝導の場合もある。 In this case, the electrical conductivity of the sensor layer is a case where electrons responsible supplied from the first or second compound semiconductor layer to the sensor layer, further, is doped to the electron and the sensor layer which is present in the sensor layer in the case of mixed conductors of electrons supplied from the donor impurity atoms are located. 図3にこのような本発明の実施例を示した。 It shows an embodiment of the present invention as described above in FIG. 9はこのような目的で高抵抗の化合物半導体層にドープされたドナー不純物である。 9 is a doped donor impurity to the compound semiconductor layer of high resistance such purposes. 図3−(a)は第一の化合物半導体層にドナー不純物がドープされた例である。 Figure 3- (a) shows an example in which a donor impurity doped in the first compound semiconductor layer. 図3−(b)は第二の化合物半導体層にドープされた例である。 Figure 3- (b) shows an example in which doped second compound semiconductor layer. ドナー不純物9よりセンサ層中に供給される電子は二次元的に広がった電子ガスを形成している場合もあるが、センサ層中のドナー不純物7より供給された電子と共に電気伝導にあずかる。 Electrons supplied to the sensor layer from the donor impurities 9 is sometimes form an electron gas spreading in two dimensions, but participate in electrical conduction electrons together supplied from the donor impurity 7 in the sensor layer. この目的でドープする不純物9は、ドナー不純物として作用するものなら何でもよいが、Si,S,Ge,Seなどは好ましいものである。 Impurities 9 doped for this purpose, but whatever good if those acting as a donor impurity, Si, S, Ge, Se, etc. are preferred.

【0020】本発明の半導体センサに用いる高抵抗の第一及び第二の化合物半導体層の抵抗値は絶縁もしくは半絶縁性が好ましいが、これらに準じた高い抵抗値でもよい。 The resistance value of the first and second compound semiconductor layer of high resistance to be used in the semiconductor sensor of the present invention is preferably an insulating or semi-insulating, or a high resistance value analogous thereto. たとえば、第一及び第二化合物半導体層の抵抗値が センサ層の抵抗値に対して少なくとも5〜10倍以上高く、好ましくは100倍以上、より好ましくは100 For example, the resistance value of the first and second compound semiconductor layer is higher at least 5 to 10 times or more with respect to the resistance value of the sensor layer, preferably 100 times or more, more preferably 100
0倍以上高いものである。 0 times or more is high.

【0021】本発明の半導体センサに用いられているセンサ層がその上に形成される、第一化合物半導体層、及び、センサ層の上面に形成される第二の化合物半導体層は、一般にセンサ層を構成する結晶格子定数の±5% The sensor layer used in the semiconductor sensor of the present invention is formed thereon, the first compound semiconductor layer, and a second compound semiconductor layer formed on the upper surface of the sensor layer is typically the sensor layer ± crystal lattice constant constituting 5%
以内の格子定数を有し、かつ、バンドギャップエネルギーが該結晶より大きい値をもてばよい。 It has a lattice constant within, and the band gap energy may be able to have the crystal greater than. 特に、第一化合 In particular, the first compound
物半導体層は、Al,Ga,In,AsおよびPからな SEMICONDUCTOR layer, Al, Ga, In, As and P Tona
る群より選択されるSbを含む3元素以上の化合物半導 3 elements or more compounds semiconductor containing Sb is selected from the group that
体を含み、たとえばAl a1 Ga 1-a1 Sb、GaAs c1 Includes a body, for example, Al a1 Ga 1-a1 Sb, GaAs c1 S
1-c1 、AlAs c1 Sb 1-c1 ,Al a1 Ga 1-a1 As c1 b 1-c1, AlAs c1 Sb 1-c1, Al a1 Ga 1-a1 As c1 S
1-c1 、Al b1 In 1-b1 As c2 Sb 1-c2 、Al b2 In b 1-c1, Al b1 In 1-b1 As c2 Sb 1-c2, Al b2 In
1-b2 d1 Sb 1-d1 やAl a2 Ga 1-a2 d2 Sb 1-d2 などを 1-b2 P d1 Sb 1- d1 , etc. and Al a2 Ga 1-a2 P d2 Sb 1-d2 the
挙げることができる。 It can be mentioned. また、第二化合物半導体層は、G Further, the second compound semiconductor layer, G
aSb,AlSbなどの2元系の化合物半導体の他に、 ASB, to other semiconductor compounds of binary systems such as AlSb,
上記 Al a1 Ga 1-a1 Sb、GaAs c1 Sb 1-c1 、AlA The Al a1 Ga 1-a1 Sb, GaAs c1 Sb 1-c1, AlA
c1 Sb 1-c1 ,Al a1 Ga 1-a1 As c1 Sb 1-c1 、Al b1 s c1 Sb 1-c1, Al a1 Ga 1-a1 As c1 Sb 1-c1, Al b1
In 1-b1 As c2 Sb 1-c2 、Al b2 In 1-b2d1 Sb 1-d1 In 1-b1 As c2 Sb 1 -c2, Al b2 In 1-b2 P d1 Sb 1-d1
やAl a2 Ga 1-a2d2 Sb 1-d2 などを挙げることができ And Al a2 Ga 1-a2 P d2 Sb 1-d2 the like can be given.
る。 That. かかる該化合物半導体層において、Al a1 Ga 1-a1 In such the compound semiconductor layer, Al a1 Ga 1-a1
As c1 Sb 1-c1では、{0 ≦a 1 ≦1 . 0, 0≦c 1 ≦0 . 6 }が好ましく、{0 . 5 ≦a 1 ≦1 . 0, 0≦c 1 ≦0 . 4 }がより好ましい範囲である。 In As c1 Sb 1-c1, { 0 ≦ a 1 ≦ 1. 0, 0 ≦ c 1 ≦ 0. 6} is preferably, {0. 5 ≦ a 1 ≦ 1. 0, 0 ≦ c 1 ≦ 0. 4 } it is a more preferable range. Al b1 In 1-b1 As c2 Sb 1-c2では、 In Al b1 In 1-b1 As c2 Sb 1-c2,
{0 . 2 ≦b 1 ≦1 . 0, 0≦c 2 ≦1 . 0 }が好ましく、{0 . 5 ≦ {0. 2 ≦ b 1 ≦ 1. 0, 0 ≦ c 2 ≦ 1. 0} is preferable, {0. 5 ≦
b 1 ≦1 . 0, 0≦c 2 ≦0 . 8 }がより好ましい範囲である。 b 1 ≦ 1. 0, 0 ≦ c 2 ≦ 0. 8} are more preferred range. A
b2 In 1-b2d1 Sb 1-d1は、{0 ≦b 2 ≦1 . 0, 0≦d 1 l b2 In 1-b2 P d1 Sb 1-d1 is, {0 ≦ b 2 ≦ 1 . 0, 0 ≦ d 1 ≦
1 . 0 }であるが、{0 . 1 ≦b 2 ≦1 . 0, 0 . 1≦d 1 ≦0 . 8 }が好ましい範囲である。 1.0} is but a {0. 1 ≦ b 2 ≦ 1. 0, 0. 1 ≦ d 1 ≦ 0. 8} is preferably in the range. Al a2 Ga 1-a2d2 Sb 1-d2では、{0 ≦a 2 ≦1 . 0, 0≦d 2 ≦0 . 5 }が好ましく、{0 . 5 In Al a2 Ga 1-a2 P d2 Sb 1-d2, {0 ≦ a 2 ≦ 1. 0, 0 ≦ d 2 ≦ 0. 5} are preferable, {0.5
≦a 2 ≦1 . 0, 0≦d 2 ≦0 . 35}がより好ましい範囲である。 ≦ a 2 ≦ 1. 0, 0 ≦ d 2 ≦ 0. 35} are more preferred range.
ここで第一及び第二化合物半導体層の格子定数センサ層を構成する結晶の格子定数の ±5%以内、より好ましくは±2%以内である。 Wherein the lattice constant of the first and second compound semiconductor layer is within ± 5% of the crystal lattice constant of the sensor layer, and more preferably within 2% ±.

【0022】第一化合物半導体層の厚みl 1は 0 . 1 μ [0022] The thickness l 1 of the first compound semiconductor layer is 0. 1 mu
m≦l 1 ≦10μmであり、好ましくは、0 . 5 μm≦l 1 m ≦ l is 1 ≦ 10 [mu] m, preferably, 0. 5 μm ≦ l 1
≦5 μmの範囲である。 ≦ 5 is in the range of μm. またセンサ層の量子効果を得るためには1μm以上が好ましい。 Further preferably at least 1μm in order to obtain the quantum effect of the sensor layer. 第二化合物半導体層の厚みl 2は通常第一化合物半導体層に準ずるが、好ましい範囲として1μm以下、より好ましくは、0.5μm Second compound thickness l 2 of the semiconductor layer usually is equivalent to the first compound semiconductor layer, 1 [mu] m or less as a preferable range, and more preferably, 0.5 [mu] m
以下、また0.1μm以下も好ましく用いられる。 Or less, 0.1μm or less is preferably used. また、第一及び第二化合物半導体層は、これらの化合物半導体から選ばれた数種類からなる多層を形成していてもよい。 Further, the first and second compound semiconductor layer may be a multilayer consisting of several selected from such a compound semiconductor. たとえば、第二化合物半導体層の上に第三の化合物半導体層が形成されてもよい。 For example, a third compound semiconductor layer on the second compound semiconductor layer may be formed. 第三化合物半導体層は第二化合物半導体層に準ずる半導体絶縁層であり、その厚みもl 2と同様である。 The third compound semiconductor layer is a semiconductor insulating layer pursuant to the second compound semiconductor layer, the thickness thereof is also the same as l 2. 該第二及び第三化合物半導体層はセンサ層の空気酸化を防ぎ、さらにパッシベーションなどによるダメージに対するプロテクト効果がある。 It said second and third compound semiconductor layer prevents air oxidation of the sensor layer further has protection effect on damages due to passivation.

【0023】本発明のセンサ層と第一及び第二化合物半導体層によって形成される界面の結合種には、InーS [0023] type of bond interface formed by the sensor layer and the first and second compound semiconductor layer of the present invention, In The S
b,GaーSb,GaーAs,InーAs,AlーA b, Ga chromatography Sb, Ga chromatography As, an In chromatography As, Al chromatography A
s,AlーSb,InーP,GaーPがある。 s, Al chromatography Sb, an In over P, there is a Ga over P. この中でもInーSbが好ましく用いられる。 The In over Sb is preferably used among. また該III 族層ーV族層の間に中間層が導入されていてもよい。 The intermediate layer may be introduced between the III layer chromatography V layer. 図4には、このような界面結合種の部分を拡大した図を示す。 FIG 4 shows a enlarged view of a portion of such interfacial bonding species.
該界面結合種を形成するには、第一化合物半導体層とセンサ層の界面の場合は、まず第一化合物半導体層の成長がおわると化合物半導体層から選ばれたV族(III 族) To form the interfacial binding species, if the interface of the first compound semiconductor layer and the sensor layer, first group V growth of the first compound semiconductor layer is selected from the ending and the compound semiconductor layer (III group)
のみを照射し、次に該V族(III 族)の照射をやめると同時にセンサ層を構成する結晶から選ばれたIII 族(V Only the irradiation, then the group III selected from crystals of the sensor layer and at the same time stop the irradiation of the Group V (III-V) (V
族)のみを照射する。 Family) only the irradiation. 次にセンサ層結晶の残りのIII 族とV族の照射を開始し、センサ層を成長させる。 Then start the irradiation of the remaining Group III and Group V of the sensor layer crystal is grown sensor layer. またセンサ層と第二化合物半導体層の界面の場合は、センサ層の成長が終了するとセンサ層結晶から選ばれたIII 族(V族)のみを照射する。 In the case of the interface between the sensor layer and second compound semiconductor layer is irradiated when the growth of the sensor layer is completed sensor layer group III selected from crystals only (V group). つぎに該III 族(V族)の照射をやめると同時に第二化合物半導体から選ばれたV族(III 族)を照射する。 Then irradiating the III V group selected from the second compound semiconductor and at the same time stop the irradiation of the (V group) (Group III). そして第二化合物半導体の残りの元素の照射を開始し、第二化合物半導体層を成長させる。 Then irradiation of the remaining elements of the second compound semiconductor starts to grow the second compound semiconductor layer. 該III 族及びV族の照射による界面層は、数原子層だけ成長させるのが好ましく、1原子層だけ成長させるのがより好ましい。 The III and V group interfacial layer by irradiation of, preferably grow only several atomic layers, it is more preferable to grow only 1 atomic layer.

【0024】本発明の半導体センサを構成している電極は、通常はオーミック電極であるが、この場合直接センサ層にオーミックコンタクトさせることが好ましいが、 The electrode constituting the semiconductor sensor of the present invention is normally an ohmic electrode, it is preferable to ohmic contacts in this case directly sensor layer,
第二化合物半導体層の上に電極を形成し、第二化合物半導体層を介して、センサ層とオーミックコンタクトさせる構造でもよい。 Electrode is formed on the second compound semiconductor layer, through the second compound semiconductor layer may be a structure in which the sensor layer and the ohmic contact. この構造は、次の方法によって形成される。 This structure is formed by the following method. すなわち、電極とセンサ層のオーミックコンタクトを得るために、合金化アニールを行い、電極材料を第二化合物半導体層からセンサ層まで拡散させるか、あるいは、電極下部の領域のみにドナー不純物をイオン注入し、接触抵抗を下げる方法がある。 In other words, in order to obtain an ohmic contact electrode and the sensor layer performs alloying annealing, or to diffuse the electrode material to the sensor layer from the second compound semiconductor layer, or a donor impurity ions are implanted only in the region of the electrode lower portion , there is a method of reducing the contact resistance. また、電極金属は、 The electrode metal,
AuGe/Ni/Auの3層構造をはじめとする公知の積層電極構造でよいが、Al,Ti,Au,Wなどの単層金属でもよく、多くの組み合せが可能である。 The three-layer structure of AuGe / Ni / Au may be known multilayer electrode structure including but, Al, Ti, Au, may be a single layer metal such as W, it is possible that many combinations.

【0025】本発明の磁気センサを形成するために用いられる基板は、一般に単結晶を成長できるものであれば何でもよく、GaAsの単結晶の半絶縁基板、Si単結晶基板等は、好ましい例である。 The substrate used to form the magnetic sensor of the present invention, generally well anything as long as it can grow a single crystal, semi-insulating substrate of GaAs single crystal, Si single crystal substrate or the like, in the preferred embodiment is there. また、結晶を、成長させる表面として、(100)面や(110)面、等はよく用いられる。 Further, the crystals, as surface to grow, (100) plane or a (110) plane, etc. is often used. さらに、これらの結晶面から数度傾けてカットされた表面が結晶成長性を向上させる為に用いられることもよく行われる。 Furthermore, these few degrees inclined cut surface from the crystal surface is carried out may be used to improve the crystal growth properties. 例えば、(100)面より2 For example, 2 from (100) plane
度オフした面は、好ましい例である。 Degrees off the plane are preferred examples.

【0026】また、本発明の磁気センサの製造法に於いて、第一の化合物半導体層を形成する工程、センサ層を形成する工程や第二の化合物半導体を形成する工程は、 Further, in the manufacturing method of the magnetic sensor of the present invention, the step of forming a first compound semiconductor layer, forming a step and a second compound semiconductor forming the sensor layer,
一般に薄膜の単結晶の成長できる方法であれば何でも好いが、分子線エピタキシー法、や、MOVPE法、AL Although good general anything as long as it is a method to grow a thin film of single crystal, molecular beam epitaxy, and, MOVPE method, AL
E法などは特に好ましい方法である。 Etc. Method E is a particularly preferred method.

【0027】さらに、センサ層を必要に応じて所要の形状に加工する工程は、ウエットエッチングやドライエッチング、イオンミリングなどが用いられる。 Furthermore, the step of processing the required shape in accordance with the sensor layer to need, wet etching or dry etching, ion milling is used. これらの方法は、必要に応じて、第一、及び、第二化合物半導体層を所要の形状に加工する目的にもまた好ましく用いられる。 These methods, optionally, the first, and is also preferably used in the purpose of processing the second compound semiconductor layer to the required shape.

【0028】図5は本発明の高感度磁気センサの基本的な一例である磁気抵抗素子である。 [0028] FIG. 5 is a magnetoresistive element as a basic example of a highly sensitive magnetic sensor of the present invention. 図5−(a)は二端子磁気抵抗素子の断面図を示している。 Figure 5-(a) is a sectional view of a two-terminal magnetoresistive element. 図5−(b)は上面からみた図である。 Figure 5-(b) is a diagram viewed from the top. 図5−(c)は三端子の差動型の磁気抵抗素子を上面からみた図である。 Figure 5-(c) is a view of the magneto-resistive element of the differential-type three-terminal from above. 10はショートバー電極である。 10 is a short bar electrode. このショートバー電極は磁気抵抗効果を上げる効果があり、磁気感度をあげる為に好ましく用いられる。 The short bar electrode is effective to increase the magnetoresistance effect, is preferably used to increase the magnetic sensitivity. 図5のショートバー電極10はセンサ層3 Short bar electrodes 10 of FIG. 5 is a sensor layer 3
とオーム性接触をしており、普通は金属が用いられる。 It has ohmic contact with the, usually metal.

【0029】本発明の磁気センサは、センサの出力を増幅するためのSiICチップと一緒にパッケイジされてホールICや磁気抵抗IC等の磁気センサとして用いられることも好ましく行われる。 The magnetic sensor of the present invention, it is also preferable that the Pakkeiji with SiIC chip for amplifying the output of the sensor is used as a magnetic sensor such as a Hall IC or magnetic resistance IC. 図6にこのような例を示した。 It showed such an example in FIG. 11は磁気センサチップを、12はSiICチップ、13はリード上のアイランド部、14はリード、1 11 a magnetic sensor chip, 12 SiIC chips, 13 island portion on the lead, 14 leads, 1
5はワイヤを、そして、16はモールド樹脂を示している。 5 Wire And, 16 denotes a mold resin.

【0030】以下に本発明を実施例により述べるが、本発明はこれらの例のみに限定されるものではない。 [0030] Although described by examples present invention below, the present invention is not limited only to these examples.

【0031】(実施例1−a)直径2インチのGaAs [0031] (Example 1-a) 2 inch diameter GaAs
基板の表面にMBE(モレキュラービームエピタキシー)法により、第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を0.30μm成長させた。 The MBE (molecular beam epitaxy) method on the surface of the substrate, a non-doped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 was 0.30μm grown as the first compound semiconductor layer. 次にセンサ層としてSiドープInAsを0. Next 0 Si-doped InAs as a sensor layer.
25μm成長させた。 Was 25μm growth. このInAs薄膜の電子移動度の値は19000cm 2 /Vs、シート抵抗値は150Ω The value of the electron mobility of the InAs thin film has 19000cm 2 / Vs, a sheet resistance of 150Ω
/□、電子濃度0.88×10 17 cm -3であった。 / □, it was electron concentration 0.88 × 10 17 cm -3.

【0032】次に、フォトリソグラフィー法を用いて、 [0032] Next, using a photolithography method,
GaAs基板上に形成された積層薄膜上に感磁部となる部分を形成するためのレジストパターンを形成した。 To form a resist pattern for forming a portion to be a sensitive portion on the laminated thin film formed on a GaAs substrate. 引き続いて、H 3 PO 4系のエッチング液により不要部分をエッチングした後、レジストを除去した。 Subsequently, after etching unnecessary portions by H 3 PO 4 based etchant to remove the resist. 次に、ウエーハー全面にプラズマCVD法により、0.2μmのS Then, by plasma CVD Ueha entire surface, 0.2 [mu] m of S
iN膜を形成した。 iN film was formed. 該層上にフォトリソグラフィー法により、電極となる部分が開口部となっているレジストパターンを形成した。 By photolithography on the layer, portion to be the electrode to form a resist pattern that is the opening. 次に反応性イオンエッチングを使って、電極の形成される部分のSiNをエッチングし、センサ層を露出させた。 Then using reactive ion etching, the SiN portion formed electrode is etched to expose the sensor layer. さらに真空蒸着法により、AuG Further by a vacuum deposition method, AuG
e(Au:Ge=88:12) 層を2000Å, Ni層を500Å, e (Au: Ge = 88: 12) layer 2000 Å, 500 Å of Ni layer,
Au層を3500Å連続蒸着し、通常のリフトオフ法により、ホール素子の電極パターンを得た。 The Au layer was 3500Å continuously deposited, by conventional lift-off method, to obtain an electrode pattern of the Hall element. こうして、2 In this way, 2
インチのウエーハー上に多数のホール素子を製作した。 It was produced a large number of Hall elements on the inch of Ueha.
次に、ダイシングソーにより個々のホール素子に切断した。 It was then cut by a dicing saw into individual Hall element. この製作したホール素子のチップサイズは0.36 Chip size of the production hall element 0.36
mm×0.36mmであった。 It was mm × 0.36mm. このホール素子チップを、ダイボンドし、ワイヤーボンドし、ついで、トランスファーモールドを行い、エポキシ樹脂によるモールドされたホール素子を製作した。 The Hall element chip, die-bonded and wire-bonded, and then, subjected to transfer molding, to fabricate a Hall element which is molded by epoxy resin. 膜特性は後出の表1に、 In Table 1 of the membrane characteristics, infra,
素子の特性は表2に示した。 Characteristics of the device are shown in Table 2.

【0033】表2に示したように、実施例1−aのホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で210mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0033] As shown in Table 2, in the Hall element rated input voltage of Example 1-a, has a large Hall output voltage of 210mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍以上の値である。 This value is more than twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度特性を図7に示した。 Also, showing temperature characteristics of the Hall output voltage in Fig. また、定電圧での、ホール出力電圧の温度変化は100℃以上においても小さく優れた温度特性を示している。 Further, in the constant voltage, the temperature variation of the Hall output voltage shows a small excellent temperature characteristics even at 100 ° C. or higher. 図8に示したように素子抵抗値の温度変化が150℃まで極めて小さく、抵抗値の低下も非常に小さい。 Temperature variation of the element resistance value as shown in FIG. 8 is extremely small as 0.99 ° C., reduction of the resistance value is also very small. さらに、標準的なミニモールド型でモールドした場合の、熱放散の係数は2.3mW/ Furthermore, in the case of molding a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation 2.3 mW /
℃程度であり、従来は不可能な100〜150℃高温に於いても使用できることがわかった。 Is about ° C., it was found that can be used at the 100 to 150 ° C. hot impossible conventionally. また、低温側での使用はー50℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 The use of the low temperature side is over 50 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度であり、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 Hall elements, one of the magnetic sensor of this invention is a Hall output voltage is large or high sensitivity in the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0034】(実施例1−b)実施例1−aと同様の方法により、第一化合物半導体層としてノンドープのAl [0034] (Example 1-b) the same method as in Example 1-a, non-doped Al as the first compound semiconductor layer
0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を0,30μm成長させた。 The 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 was 0,30μm growth. 次にノンドープInAsを0.25μm成長させた。 Next it was a non-doped InAs is 0.25μm growth. このInAs薄膜の電子移動度の値は12000c The value of the electron mobility of the InAs thin film 12000c
2 /Vs、シート抵抗値は520Ω/□、電子濃度4.00×10 16 cm -3であった。 m 2 / Vs, a sheet resistance of 520Ω / □, was electron concentration 4.00 × 10 16 cm -3.

【0035】実施例1−aと同様にホール素子を作製し、同条件で特性を測定したところ、ホール出力電圧が150mV,入力抵抗が1.1kΩで、100℃以上の高温領域で実施例1−aに比べて若干抵抗値の低下が見られた。 [0035] to prepare a Hall element in the same manner as in Example 1-a, was measured characteristics under the same conditions, 150 mV Hall output voltage, input resistance with 1.1Keiomega, Example 1 at 100 ° C. or higher high temperature region decrease of some resistance was observed in comparison with the -a.

【0036】(実施例2)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により、第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を0.3 [0036] (Example 2) MBE method on the surface of a two inch diameter GaAs substrate, a non-doped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 as the first compound semiconductor layer 0.3
0μm成長させた。 0μm grown. 次にセンサ層としてSiドープIn Then Si-doped In a sensor layer
Asを0.15μm成長させた。 The As was 0.15μm growth. このInAs薄膜の電子移動度の値は19000cm 2 /Vs、シート抵抗値は230Ω/□、電子濃度0.95×10 17 cm -3であった。 The value of the electron mobility of the InAs thin film has 19000cm 2 / Vs, a sheet resistance of 230Ω / □, was electron concentration 0.95 × 10 17 cm -3.

【0037】以下、実施例1−aと同様にしてホール素子を製作した。 [0037] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 1-a.

【0038】膜特性は後出の表1に、素子の特性は表2 The film properties are shown in Table 1, infra, the characteristics of the device Table 2
に示した。 It was shown to.

【0039】表2に示したように、実施例2のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で260mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0039] As shown in Table 2, the Hall element at a rated input voltage Example 2 has a large Hall output voltage of 260mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍以上の値である。 This value is more than twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度依存性は実施例1−aと同様の特性を示した。 The temperature dependence of the Hall output voltage showed the same characteristics as in Example 1-a. さらに、素子抵抗値の温度依存性も実施例1−aと同様15 Moreover, implementation is also temperature dependency of the element resistance value Example 1-a similar 15
0℃まで極めて小さかった。 It was very small up to 0 ℃. このように素子抵抗値の温度変化は極めて小さく、また抵抗値の低下も非常に小さい。 The temperature variation of the element resistance value as is very small, also reduction in resistance is also very small. このため、定電圧で素子を使用した時に、過電流が流れて不良となることもなく、高温での信頼性もよい。 Therefore, when using the device at a constant voltage, it no overcurrent is poor flowing, may be reliable at high temperatures.
さらに低温側での使用はー50℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 Further use of the low temperature side is over 50 ° C. But the problem is not, it was found that in a wide temperature range and reliable. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0040】(実施例3)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により、第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を0.3 [0040] (Example 3) MBE method on the surface of a two inch diameter GaAs substrate, a non-doped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 as the first compound semiconductor layer 0.3
0μm成長させた。 0μm grown. 次にセンサ層としてSiドープIn Then Si-doped In a sensor layer
Asを0.10μm成長させた。 The As was 0.10μm growth. このInAs薄膜の電子移動度の値は19000cm 2 /Vs、シート抵抗値は300Ω/□、電子濃度1.1×10 17 cm -3であった。 The value of the electron mobility of the InAs thin film has 19000cm 2 / Vs, a sheet resistance of 300 [Omega / □, it was electron concentration 1.1 × 10 17 cm -3.

【0041】以下、実施例1−aと同様にしてホール素子を製作した。 [0041] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 1-a.

【0042】膜特性は後出の表1に、素子の特性は表2 The film properties are shown in Table 1, infra, the characteristics of the device Table 2
に示した。 It was shown to.

【0043】表2に示したように、実施例3のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で270mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0043] As shown in Table 2, in the Hall element rated input voltage of the third embodiment has a large Hall output voltage of 270mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍以上の値である。 This value is more than twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度依存性は実施例1−aと同様の特性を示した。 The temperature dependence of the Hall output voltage showed the same characteristics as in Example 1-a. さらに、素子抵抗値の温度依存性も実施例1と同様150℃ Furthermore, similar to 0.99 ° C. as in Example 1 even when the temperature dependency of the element resistance value
まで極めて小さかった。 Up was very small. このように素子抵抗値の温度変化は極めて小さく、また抵抗値の低下も非常に小さい。 The temperature variation of the element resistance value as is very small, also reduction in resistance is also very small.
このため、定電圧で素子を使用した時に、過電流が流れて不良となることもなく、高温での信頼性もよい。 Therefore, when using the device at a constant voltage, it no overcurrent is poor flowing, may be reliable at high temperatures. さらに低温側での使用はー50℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 Further use of the low temperature side is over 50 ° C. But the problem is not, it was found that in a wide temperature range and reliable. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0044】 [0044]

【0045】(実施例4)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を0.3μ [0045] (Example 4) of undoped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 on the surface of a two inch diameter GaAs substrate as the first compound semiconductor layer by the MBE method 0.3μ
m成長させた。 m was grown. 次にセンサ層としてSiドープInAs Then Si-doped InAs as a sensor layer
を0.10μm成長させた。 It was allowed to 0.10μm growth. 次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 Then, undoped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 as the second compound semiconductor layer
を500Å成長させ、さらにキャップ層としてGaAs Was 500Å growth, further GaAs as a cap layer
0.16 Sb 0.84を100Å成長させた。 A 0.16 Sb 0.84 was 100Å growth. このInAs薄膜の電子移動度の値は21000cm 2 /Vs、シート抵抗値は280Ω/□、電子濃度1.1×10 17 cm -3であった。 The value of the electron mobility of the InAs thin film has 21000cm 2 / Vs, a sheet resistance of 280Ω / □, it was electron concentration 1.1 × 10 17 cm -3.

【0046】次に、フォトリソグラフィー法を用いて、 Next, using a photolithography method,
GaAs基板上に形成された積層薄膜上に感磁部となる部分を形成するためのレジストパターンを形成した。 To form a resist pattern for forming a portion to be a sensitive portion on the laminated thin film formed on a GaAs substrate. 引き続いて、H 3 PO 4系のエッチング液により不要部分をエッチングした後、レジストを除去した。 Subsequently, after etching unnecessary portions by H 3 PO 4 based etchant to remove the resist. 次に、ウエーハー全面にプラズマCVD法により、0.2μmのS Then, by plasma CVD Ueha entire surface, 0.2 [mu] m of S
iN膜を形成した。 iN film was formed. 該層上にフォトリソグラフィー法により、電極となる部分が開口部となっているレジストパターンを形成した。 By photolithography on the layer, portion to be the electrode to form a resist pattern that is the opening. 次に反応性イオンエッチングを使って、電極の形成される部分のSiNをエッチングした後、HCl系のエッチング液により不要な部位にある第二化合物半導体層とキャップ層を除去し、センサ層を露出させた。 Then using reactive ion etching, after etching the SiN portions that are formed of the electrode, to remove the second compound semiconductor layer and the cap layer in the unnecessary portion by HCl etchant, expose the sensor layer It was. さらに真空蒸着法により、AuGe(Au:Ge=8 By further vacuum deposition method, AuGe (Au: Ge = 8
8:12) 層を2000Å, Ni層を500Å ,Au層を3 8:12) layer 2000 Å, 500 Å of Ni layer, the Au layer 3
500Å連続蒸着し、通常のリフトオフ法により、ホール素子の電極パターンを形成した。 500Å successively deposited, by conventional lift-off method, to form an electrode pattern of the Hall element. こうして、2インチのウエーハー上に多数のホール素子を製作した。 Thus it was fabricated a number of Hall elements on 2 inch Ueha. 次に、 next,
ダイシングソーにより個々のホール素子に切断した。 It was cut into individual Hall element by a dicing saw. この製作したホール素子のチップサイズは0.36mm× Chip size of the production hall element is 0.36mm ×
0.36mmであった。 It was 0.36mm.

【0047】このホール素子チップを、ダイボンドし、 [0047] The Hall element chip, die-bonded,
ワイヤーボンドし、ついで、トランスファーモールドを行い、エポキシ樹脂によるモールドされたホール素子を製作した。 And wire bonds, then, subjected to transfer molding, to fabricate a Hall element which is molded by epoxy resin.

【0048】膜特性は後出の表1に、素子の特性は表2 The film properties are shown in Table 1, infra, the characteristics of the device Table 2
に示した。 It was shown to.

【0049】表2に示したように、実施例4のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で309mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0049] As shown in Table 2, in the Hall element rated input voltage of Example 4 has a large Hall output voltage of 309mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の3倍以上の値である。 This value is more than three times the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度特性は実施例1−aと同じであり100℃以上に於いてもよい温度特性を示した。 The temperature characteristics of the Hall output voltage showed good temperature characteristics even at the same a and 100 ° C. or higher in Example 1-a. 素子抵抗値の温度依存性も実施例1−aと同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値の低下も非常に小さかった。 Temperature dependence of the element resistance value is also similar to the embodiment 1-a, the temperature change is very small, a decrease in resistance value was very small. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドした素子の、熱放散の係数は2.3mW/℃程であり、この素子は、100〜150 The element in which a resin molded in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is as much as 2.3 mW / ° C., the element is 100 to 150
℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 ℃ revealed that can be used at a high temperature is conventionally impossible that. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability. 低温側での使用はー50℃でも問題はなく、 Use of the low temperature side is over 50 ° C. But the problem is not,
広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 It was found that there is reliable over a wide temperature range.

【0050】(実施例5)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により、第一化合物半導体層としてA [0050] (Example 5) MBE method on the surface of a two inch diameter GaAs substrate, A as the first compound semiconductor layer
0.80 Ga 0.2 As 0.32 Sb 0.68を0.30μm成長させた。 The l 0.80 Ga 0.2 As 0.32 Sb 0.68 was 0.30μm grown. 次にセンサ層としてSiドープIn 0.8 Ga 0.2 Then Si-doped an In 0.8 Ga 0.2 As the sensor layer
Asを0.10μm成長させた。 The As was 0.10μm growth. このIn 0.8 Ga 0.2 This an In 0.8 Ga 0.2
As薄膜の電子移動度の値は15500cm 2 /Vs、 The value of the electron mobility of As thin film 15500cm 2 / Vs,
シート抵抗値は330Ω/□、電子濃度1.22×10 A sheet resistance of 330Ω / □, electron concentration 1.22 × 10
17 cm -3であった。 Was 17 cm -3.

【0051】以下、実施例1−aと同様にしてホール素子を製作した。 [0051] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 1-a.

【0052】膜特性は後出の表1に、素子の特性は表2 [0052] film properties in Table 1, infra, the characteristics of the device Table 2
に示した。 It was shown to.

【0053】表2に示したように、実施例5のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で200mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0053] As shown in Table 2, the Hall element of Example 5 at the rated input voltage, has a large Hall output voltage of 200mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍以上の値である。 This value is more than twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度特性を図9に示した。 Also, showing temperature characteristics of the Hall output voltage in Fig. また、定電圧での、ホール出力電圧の温度変化は100℃以上に於いても小さく、優れた温度特性を示している。 Further, in the constant voltage, the temperature variation of the Hall output voltage is small even in a higher 100 ° C., shows excellent temperature characteristics. さらに、図10に示したように素子抵抗値の温度変化は150℃まで極めて小さく、抵抗値の低下も見られない。 Further, the temperature change in the element resistance value as shown in FIG. 10 is very small up to 0.99 ° C., nor observed decrease in resistance. このため、定電圧で素子を使用した時に、過電流が流れて不良となることもなく、高温での信頼性もよい。 Therefore, when using the device at a constant voltage, it no overcurrent is poor flowing, may be reliable at high temperatures. 従来不可能であった高温に於いても使用できることが明らかとなった。 Can be used even in a high temperature has been conventionally impossible revealed. さらに低温側での使用は、ー60℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 Further use of the low temperature side is over 60 ° C. But the problem is not, it was found that in a wide temperature range and reliable. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures,
信頼性も極めて高い。 Reliability is also very high. またこの素子は、パワー消費も少なく、特にGaAsホール素子と比べて、同じ感度を得るのに半分の消費電力でよい。 Also this device is less power consumption, particularly as compared to the GaAs Hall element, may be a power consumption of the half to obtain the same sensitivity.

【0054】 [0054]

【0055】(実施例6)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.23 Sb 0.77を0.3μ [0055] (Example 6) of undoped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.23 Sb 0.77 on the surface of a two inch diameter GaAs substrate as the first compound semiconductor layer by the MBE method 0.3μ
m成長させた。 m was grown. 次にセンサ層としてSiドープIn 0.8 Then Si-doped In 0.8 as a sensor layer
Ga 0.2 Asを0.10μm成長させた。 The Ga 0.2 As was 0.10μm grown. 次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As Next, the undoped as the second compound semiconductor layer Al 0.8 Ga 0.2 As
0.23 Sb 0.77を500Å成長させ、さらにキャップ層としてGaAs 0.23 Sb 0.77を100Å成長させた。 The 0.23 Sb 0.77 was 500Å growth was further GaAs 0.23 Sb 0.77 is 100Å grown as a cap layer. このIn 0.8 Ga 0.2 As薄膜の電子移動度の値は1900 The value of the electron mobility of the In 0.8 Ga 0.2 As films 1900
0cm 2 /Vs、シート抵抗値は310Ω/□、電子濃度1.06×10 17 cm -3であった。 0 cm 2 / Vs, a sheet resistance of 310Ω / □, was electron concentration 1.06 × 10 17 cm -3.

【0056】以下、実施例4と同様にしてホール素子を製作した。 [0056] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 4.

【0057】膜特性は後出の表1に、素子の特性は表2 [0057] film properties in Table 1, infra, the characteristics of the device Table 2
に示した。 It was shown to.

【0058】表2に示したように、実施例6のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で240mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0058] As shown in Table 2, in the Hall element rated input voltage of Example 6 has a large Hall output voltage of 240mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍以上の値である。 This value is more than twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度特性は実施例5と同じであり100℃以上に於いてもよい温度特性を示した。 The temperature characteristics of the Hall output voltage showed good temperature characteristics even at the same a and 100 ° C. or higher as in Example 5. 素子抵抗値の温度依存性も実施例5と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値の低下も見られなかった。 Temperature dependence of the element resistance value is also the same as in Example 5, the temperature change is very small and was not observed decrease in resistance. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドした素子の、熱放散の係数は2.3mW/℃ The element in which a resin molded in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation 2.3 mW / ° C.
程であり、この素子は、100〜150℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 A degree, this element was found to be usable even in a high temperature which is hitherto impossible that 100 to 150 ° C.. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability. 低温側での使用はー60℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 Use of the low temperature side is over 60 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range.

【0059】(実施例7)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.45 Sb 0.55を0.3μ [0059] (Example 7) of undoped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.45 Sb 0.55 on the surface of a two inch diameter GaAs substrate as the first compound semiconductor layer by the MBE method 0.3μ
m成長させた。 m was grown. 次にセンサ層としてSiドープIn 0.65 Then Si-doped an In 0.65 as a sensor layer
Ga 0.36 Asを0.10μm成長させた。 The Ga 0.36 As was 0.10μm grown. 次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As Next, the undoped as the second compound semiconductor layer Al 0.8 Ga 0.2 As
0.45 Sb 0.55を500Å成長させ、さらにキャップ層としてGaAs 0.45 Sb 0.55を100Å成長させた。 The 0.45 Sb 0.55 was 500Å growth was further GaAs 0.45 Sb 0.55 is 100Å grown as a cap layer. このIn 0.65 Ga 0.35 As薄膜の電子移動度の値は1300 The value of the electron mobility of the In 0.65 Ga 0.35 As thin film 1300
0cm 2 /Vs、シート抵抗値は380Ω/□、電子濃度1.26×10 17 cm -3であった。 0 cm 2 / Vs, a sheet resistance of 380Ω / □, was electron concentration 1.26 × 10 17 cm -3.

【0060】以下、実施例4と同様にしてホール素子を製作した。 [0060] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 4.

【0061】膜特性は後出の表1に、素子の特性は表2 [0061] film properties in Table 1, infra, the characteristics of the device Table 2
に示した。 It was shown to.

【0062】表2に示したように、実施例7のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で195mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0062] As shown in Table 2, in the Hall element rated input voltage of Example 7, it has a large Hall output voltage of 195mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍の値である。 This value is twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度特性は実施例5と同じであり100℃以上に於いてもよい温度特性を示した。 The temperature characteristics of the Hall output voltage showed good temperature characteristics even at the same a and 100 ° C. or higher as in Example 5. 素子抵抗値の温度依存性も実施例5と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値の低下も見られなかった。 Temperature dependence of the element resistance value is also the same as in Example 5, the temperature change is very small and was not observed decrease in resistance. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドした素子の、熱放散の係数は2.3mW/℃程であり、この素子は、100〜150℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 The element in which a resin molded in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is as much as 2.3 mW / ° C., the element is clear that can also be used at a high temperature which is hitherto impossible that 100 to 150 ° C. It became. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability. 低温側での使用はー60℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 Use of the low temperature side is over 60 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range.

【0063】(実施例8)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.75 Sb 025を0.3μ [0063] (Example 8) 2 inch diameter undoped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.75 as the first compound semiconductor layer by MBE on the surface of the GaAs substrate Sb 0, 25 0.3μ
m成長させた。 m was grown. 次にセンサ層としてSiドープIn 0.3 Then Si-doped In 0.3 as a sensor layer
Ga 0.7 Asを0.10μm成長させた。 The Ga 0.7 As was 0.10μm growth. 次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As Next, the undoped as the second compound semiconductor layer Al 0.8 Ga 0.2 As
0.75 Sb 0.25を500Å成長させ、さらにキャップ層としてGaAs 0.75 Sb 0.25を100Å成長させた。 The 0.75 Sb 0.25 was 500Å growth was further GaAs 0.75 Sb 0.25 is 100Å grown as a cap layer. このIn 0.3 Ga 0.7 As薄膜の電子移動度の値は9000 The value of the electron mobility of the In 0.3 Ga 0.7 As films 9000
cm 2 /Vs、シート抵抗値は420Ω/□、電子濃度1.65×10 17 cm -3であった。 cm 2 / Vs, a sheet resistance of 420Ω / □, was electron concentration 1.65 × 10 17 cm -3.

【0064】以下、実施例4と同様にしてホール素子を製作した。 [0064] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 4.

【0065】膜特性は後出の表1に、素子の特性は表2 [0065] film properties in Table 1, infra, the characteristics of the device Table 2
に示した。 It was shown to.

【0066】表2に示したように、実施例8のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で140mVというホール出力電圧を有する。 [0066] As shown in Table 2, the Hall element of Example 8 at a rated input voltage, having a Hall output voltage of 140mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の約1.5倍の値である。 This value is about 1.5 times the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度特性は実施例5と同じであり100℃以上に於いてもよい温度特性を示した。 The temperature characteristics of the Hall output voltage showed good temperature characteristics even at the same a and 100 ° C. or higher as in Example 5. 素子抵抗値の温度依存性も実施例5と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値の低下も見られなかった。 Temperature dependence of the element resistance value is also the same as in Example 5, the temperature change is very small and was not observed decrease in resistance. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドした素子の、熱放散の係数は2.3mW/℃程であり、この素子は、100〜150℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 The element in which a resin molded in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is as much as 2.3 mW / ° C., the element is clear that can also be used at a high temperature which is hitherto impossible that 100 to 150 ° C. It became. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability. 低温側での使用はー60℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 Use of the low temperature side is over 60 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range.

【0067】(実施例9)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 In 0.2 As 0.3 Sb 0.7を0,3μ [0067] (Example 9) of undoped Al 0.8 In 0.2 As 0.3 Sb 0.7 on the surface of a two inch diameter GaAs substrate as the first compound semiconductor layer by the MBE method 0,3μ
m成長させた。 m was grown. 次にセンサ層としてSiドープIn 0.8 Then Si-doped In 0.8 as a sensor layer
Ga 0.2 As 0.3 Sb 0.7を0.10μm成長させた。 The Ga 0.2 As 0.3 Sb 0.7 was 0.10μm grown.
次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Then, undoped Al 0.8 as the second compound semiconductor layer
In 0.2 As 0.3 Sb 0.7を500Å成長させた。 The In 0.2 As 0.3 Sb 0.7 was 500Å growth. このIn 0.8 Ga 0.2 As 0.3 Sb 0.7薄膜の電子移動度の値は20000cm 2 /Vs、シート抵抗値は270Ω The In 0.8 Ga 0.2 As 0.3 Sb 0.7 The value of electron mobility of the thin film 20000 cm 2 / Vs, a sheet resistance of 270Ω
/□、電子濃度1.15×10 17 cm -3であった。 / □, it was electron concentration 1.15 × 10 17 cm -3.

【0068】次に、フォトリソグラフィー法を用いて、 Next, using a photolithography method,
GaAs基板上に形成された積層薄膜上に感磁部となる部分を形成するためのレジストパターンを形成した。 To form a resist pattern for forming a portion to be a sensitive portion on the laminated thin film formed on a GaAs substrate. 引き続いて、H 3 PO 4系のエッチング液により不要部分をエッチングした後、レジストを除去した。 Subsequently, after etching unnecessary portions by H 3 PO 4 based etchant to remove the resist. 次に、ウエーハー全面にプラズマCVD法により、0.2μmのS Then, by plasma CVD Ueha entire surface, 0.2 [mu] m of S
iN膜を形成した。 iN film was formed. 該層上にフォトリソグラフィー法により、電極となる部分が開口部となっているレジストパターンを形成した。 By photolithography on the layer, portion to be the electrode to form a resist pattern that is the opening. 次に反応性イオンエッチングを使って、電極の形成される部分のSiNをエッチングした後、HCl系のエッチング液により不要な部位にある第二化合物半導体層を除去し、センサ層を露出させた。 Then using reactive ion etching, after etching the SiN portions that are formed of the electrode, to remove the second compound semiconductor layer in the unnecessary portion by HCl-based etchant to expose the sensor layer. さらに真空蒸着法により、AuGe(Au:Ge=88:12) 層を2 By further vacuum deposition method, AuGe (Au: Ge = 88: 12) layer 2
000Å,Ni層を500Å, Au層を3500Å連続蒸着し、通常のリフトオフ法により、ホール素子の電極パターンを形成した。 000A, the Ni layer 500 Å, and 3500Å continuously deposited Au layer, by conventional lift-off method, to form an electrode pattern of the Hall element. こうして、2インチのウエーハー上に多数のホール素子を製作した。 Thus it was fabricated a number of Hall elements on 2 inch Ueha. 次に、ダイシングソーにより個々のホール素子に切断した。 It was then cut by a dicing saw into individual Hall element. この製作したホール素子のチップサイズは0.36mm×0.36mm Chip size of the production hall element is 0.36mm × 0.36mm
であった。 Met.

【0069】このホール素子チップを、ダイボンドし、 [0069] The Hall element chip, die-bonded,
ワイヤーボンドし、ついで、トランスファーモールドを行い、エポキシ樹脂によるモールドされたホール素子を製作した。 And wire bonds, then, subjected to transfer molding, to fabricate a Hall element which is molded by epoxy resin.

【0070】膜特性は後出の表1に、素子の特性は表2 [0070] film properties in Table 1, infra, the characteristics of the device Table 2
に示した。 It was shown to.

【0071】表2に示したように、実施例9のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で300mVというホール出力電圧を有する。 [0071] As shown in Table 2, the Hall element of Example 9 at the rated input voltage, having a Hall output voltage of 300mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧より約3倍大きい値である。 This value is approximately three times greater than the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度特性は実施例5と同じであり100℃以上に於いてもよい温度特性を示した。 The temperature characteristics of the Hall output voltage showed good temperature characteristics even at the same a and 100 ° C. or higher as in Example 5. 素子抵抗値の温度依存性も実施例5と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値の低下も見られなかった。 Temperature dependence of the element resistance value is also the same as in Example 5, the temperature change is very small and was not observed decrease in resistance. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドした素子の、熱放散の係数は2.3mW/℃程であり、この素子は、100〜150℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 The element in which a resin molded in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is as much as 2.3 mW / ° C., the element is clear that can also be used at a high temperature which is hitherto impossible that 100 to 150 ° C. It became. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability. 低温側での使用はー60℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 Use of the low temperature side is over 60 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range.

【0072】(比較例) 実施例9と同様にノンドープのAl 0.8 In 0.2 As [0072] (Comparative Example) In the same manner as in Example 9 undoped Al 0.8 In 0.2 As
0.7 Sb 0.3を0.3μm成長させた。 A 0.7 Sb 0.3 was 0.3μm growth. 次にSiドープIn 0.8 Ga 0.2 As 0.3 Sb 0.7を0.10μm成長させた。 Next was a Si-doped In 0.8 Ga 0.2 As 0.3 Sb 0.7 was 0.10μm grown. 次に、ノンドープのAl 0.8 In 0.2 As 0.7 Then, undoped Al 0.8 In 0.2 As 0.7
Sb 0.3を500Å成長させた。 The Sb 0.3 was 500Å growth. このIn 0.8 Ga 0.2 This an In 0.8 Ga 0.2
As 0.3 Sb 0.7薄膜の表面モホロジーは悪く、シート抵抗値も非常に高く、電子移動度は測定できなかった。 The as 0.3 Sb 0.7 surface morphology of the thin film is poor, the sheet resistance value is also very high, electron mobility could not be measured.
ホール素子化は不可能であった。 Hall element of was not possible. なお、ノンドープのA In addition, non-doped A
0.8 In 0.2 As 0.7 Sb 0.3とSiドープのIn l 0.8 In 0.2 As 0.7 Sb 0.3 and Si-doped In
0.8 Ga 0.2 As 0.3 Sb 0.7との格子不整合は6.7 0.8 lattice mismatch between Ga 0.2 As 0.3 Sb 0.7 6.7
%であった。 %Met.

【0073】(実施例10)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 In 0.2 As 0.05 Sb 0.95を0.3 [0073] (Example 10) of undoped Al 0.8 In 0.2 As 0.05 Sb 0.95 on the surface of a two inch diameter GaAs substrate as the first compound semiconductor layer by MBE 0.3
μm成長させた。 μm was grown. 次にセンサ層としてSiドープIn Then Si-doped In a sensor layer
0.8 Ga 0.2 As 0.5 Sb 0.5を0.10μm成長させた。 The 0.8 Ga 0.2 As 0.5 Sb 0.5 was 0.10μm grown. 次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl Next, non-doped Al as the second compound semiconductor layer
0.8 In 0.2 As 0.05 Sb 0.95を500Å成長させた。 The 0.8 In 0.2 As 0.05 Sb 0.95 was 500Å growth.
このIn 0.8 Ga 0.2 As 0.5 Sb 0.5薄膜の電子移動度の値は21000cm 2 /Vs、シート抵抗値は27 The In 0.8 Ga 0.2 As 0.5 the value of electron mobility of Sb 0.5 thin film 21000cm 2 / Vs, a sheet resistance of 27
0Ω/□、電子濃度1.10×10 17 cm -3であった。 0 .OMEGA / □, was electron concentration 1.10 × 10 17 cm -3.

【0074】以下、実施例9と同様にしてホール素子を製作した。 [0074] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 9.

【0075】膜特性は後出の表1に、素子の特性は表2 [0075] film properties in Table 1, infra, the characteristics of the device Table 2
に示した。 It was shown to.

【0076】表2に示したように、実施例10のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で310mVというホール出力電圧を有する。 [0076] As shown in Table 2, the Hall element of Example 10 at the rated input voltage, having a Hall output voltage of 310mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G.
この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧より約3倍大きい値である。 This value is approximately three times greater than the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度特性は実施例5と同じであり100℃以上に於いてもよい温度特性を示した。 The temperature characteristics of the Hall output voltage showed good temperature characteristics even at the same a and 100 ° C. or higher as in Example 5. 素子抵抗値の温度依存性も実施例5と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値の低下も見られなかった。 Temperature dependence of the element resistance value is also the same as in Example 5, the temperature change is very small and was not observed decrease in resistance. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドした素子の、熱放散の係数は2.3mW/℃ The element in which a resin molded in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation 2.3 mW / ° C.
程であり、この素子は、100〜150℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 A degree, this element was found to be usable even in a high temperature which is hitherto impossible that 100 to 150 ° C.. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability. 低温側での使用はー60℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 Use of the low temperature side is over 60 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range.

【0077】(実施例11)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.4 In 0.6 As 0.05 Sb 0.95を0.3 [0077] (Example 11) of undoped Al 0.4 In 0.6 As 0.05 Sb 0.95 on the surface of a two inch diameter GaAs substrate as the first compound semiconductor layer by MBE 0.3
μm成長させた。 μm was grown. 次にセンサ層としてSiドープIn Then Si-doped In a sensor layer
0.8 Ga 0.2 As 0.2 Sb 0.8を0.10μm成長させた。 The 0.8 Ga 0.2 As 0.2 Sb 0.8 was 0.10μm grown. 次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl Next, non-doped Al as the second compound semiconductor layer
0.4 In 0.6 As 0.05 Sb 0.95を500Å成長させた。 The 0.4 In 0.6 As 0.05 Sb 0.95 was 500Å growth.
このIn 0.8 Ga 0.2 As 0.2 Sb 0.8薄膜の電子移動度の値は21000cm 2 /Vs、シート抵抗値は25 The In 0.8 Ga 0.2 As 0.2 Sb 0.8 The value of electron mobility of the thin film 21000cm 2 / Vs, a sheet resistance of 25
0Ω/□、電子濃度1.19×10 17 cm -3であった。 0 .OMEGA / □, was electron concentration 1.19 × 10 17 cm -3.

【0078】以下、実施例9と同様にしてホール素子を製作した。 [0078] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 9.

【0079】膜特性は後出の表1に、素子の特性は表2 [0079] film properties in Table 1, infra, the characteristics of the device Table 2
に示した。 It was shown to.

【0080】表2に示したように、実施例11のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で305mVというホール出力電圧を有する。 [0080] As shown in Table 2, in the Hall element rated input voltage of Example 11, having a Hall output voltage of 305mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G.
この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧より約3倍大きい値である。 This value is approximately three times greater than the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度特性は実施例5と同じであり100℃以上に於いてもよい温度特性を示した。 The temperature characteristics of the Hall output voltage showed good temperature characteristics even at the same a and 100 ° C. or higher as in Example 5. 素子抵抗値の温度依存性も実施例5と同様であり、温度変化は極めて小さく、抵抗値の低下も見られなかった。 Temperature dependence of the element resistance value is also the same as in Example 5, the temperature change is very small and was not observed decrease in resistance. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドした素子の、熱放散の係数は2.3mW/℃ The element in which a resin molded in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation 2.3 mW / ° C.
程であり、この素子は、100〜150℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 A degree, this element was found to be usable even in a high temperature which is hitherto impossible that 100 to 150 ° C.. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability. 低温側での使用はー60℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 Use of the low temperature side is over 60 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range.

【0081】(実施例12)量子効果を利用したホール素子を得る目的で、直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を1.0μm成長させた。 [0081] (Example 12) the purpose of obtaining a Hall element utilizing the quantum effect, a non-doped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 as the first compound semiconductor layer by MBE on the surface of the GaAs substrate 2 inches in diameter 1 .0μm grown. 次にセンサ層としてノンドープInAsを15 Then 15 undoped InAs as a sensor layer
0Å成長させた。 0Å grown. 次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を500Å Next, 500 Å undoped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 as the second compound semiconductor layer
成長させ、さらにキャップ層としてGaAs 0.16 Sb It is grown and the GaAs 0.16 Sb as a cap layer
0.84を100Å成長させた。 0.84 was 100Å growth. このInAs薄膜の電子移動度の値は15000cm 2 /Vs、シート抵抗値は2 The value of the electron mobility of the InAs thin film 15000 cm 2 / Vs, a sheet resistance of 2
00Ω/□、電子濃度1.39×10 18 cm -3であった。 00Ω / □, it was electron concentration 1.39 × 10 18 cm -3. この薄膜は量子井戸を形成していることも確認された。 The film was also confirmed to have formed a quantum well.

【0082】以下、実施例4と同様にしてホール素子を製作した。 [0082] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 4.

【0083】膜特性は後出の表3に、素子の特性は表4 [0083] film properties in Table 3, infra, the characteristics of the elements in Table 4
に示した。 It was shown to.

【0084】表4に示したように、実施例12のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で220mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0084] As shown in Table 4, in the Hall element rated input voltage of Example 12, it has a large Hall output voltage of 220mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍以上の値である。 This value is more than twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度特性を図11に示した。 Also, showing temperature characteristics of the Hall output voltage in FIG. 定電圧での、ホール出力電圧の温度変化は100℃以上においても小さく優れた温度特性を示している。 At constant voltage, the temperature variation of the Hall output voltage shows a small excellent temperature characteristics even at 100 ° C. or higher. 図12に示したように、素子抵抗値の温度変化は150℃程度まで全く低下することもなく、優れた温度特性を有していることがわかった。 As shown in FIG. 12, the temperature change in the element resistance value is neither be lowered completely to about 0.99 ° C., it was found to have excellent temperature characteristics. このため定電圧で素子を使用した時に、過電流が流れて不良となることもなく、高温での信頼性もよい。 Therefore when using the device at a constant voltage, it no overcurrent is poor flowing, it may be reliable at high temperatures. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の係数は2.3mW/℃程であり、この素子は、1 Device fabricated with a resin mold in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is as much as 2.3 mW / ° C., this element is 1
00〜150℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 Even at a high temperature which is hitherto impossible that 00 to 150 ° C. It has been found that can be used. また、低温側での使用は、ー50℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 The use of the low temperature side is over 50 ° C. But the problem is not, it was found that in a wide temperature range and reliable. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0085】 [0085]

【0086】(実施例13)量子効果を利用したホール素子を得る目的で、直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を1.0μm成長させた。 [0086] In Example 13 the purpose of obtaining a Hall element utilizing the quantum effect, a non-doped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 as the first compound semiconductor layer by MBE on the surface of the GaAs substrate 2 inches in diameter 1 .0μm grown. 次にセンサ層としてノンドープInAsを20 Then undoped InAs 20 as a sensor layer
0Å成長させた。 0Å grown. 次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を500Å Next, 500 Å undoped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 as the second compound semiconductor layer
成長させ、さらにキャップ層としてGaAs 0.16 Sb It is grown and the GaAs 0.16 Sb as a cap layer
0.84を100Å成長させた。 0.84 was 100Å growth. このInAs薄膜の電子移動度の値は15000cm 2 /Vs、シート抵抗値は2 The value of the electron mobility of the InAs thin film 15000 cm 2 / Vs, a sheet resistance of 2
15Ω/□、電子濃度0.97×10 18 cm -3であった。 15 [Omega] / □, was electron concentration 0.97 × 10 18 cm -3. この薄膜は量子井戸を形成していることも確認された。 The film was also confirmed to have formed a quantum well.

【0087】以下、実施例4と同様にしてホール素子を製作した。 [0087] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 4.

【0088】膜特性は後出の表3に、素子の特性は表4 [0088] film properties in Table 3, infra, the characteristics of the elements in Table 4
に示した。 It was shown to.

【0089】表4に示したように、実施例13のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で225mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0089] As shown in Table 4, in the Hall element rated input voltage of Example 13, it has a large Hall output voltage of 225mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍以上の値である。 This value is more than twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度変化は実施例12と同様に小さく、また素子抵抗値の温度変化も実施例12と同様に150℃程度まで全く低下することもなく、温度依存性に優れていることがわかった。 It no temperature change of the Hall output voltage in the same manner as in Example 12 small and totally reduced to likewise about 0.99 ° C. with a temperature change in Example 12 of the element resistance, excellent temperature dependence it was found. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の係数は2.3mW/℃程であり、この素子は、100〜150℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 Device fabricated with a resin mold in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is as much as 2.3 mW / ° C., this element is also used at a high temperature is conventionally impossible that 100 to 150 ° C. it became clear as possible.
また、低温側での使用はー50℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 The use of the low temperature side is over 50 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0090】(実施例14)量子効果を利用したホール素子を得る目的で、直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を1.0μm成長させた。 [0090] (Example 14) the purpose of obtaining a Hall element utilizing the quantum effect, a non-doped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 as the first compound semiconductor layer by MBE on the surface of the GaAs substrate 2 inches in diameter 1 .0μm grown. 次にセンサ層としてノンドープInAsを30 Then 30 undoped InAs as a sensor layer
0Å成長させた。 0Å grown. 次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を500Å Next, 500 Å undoped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 as the second compound semiconductor layer
成長させ、さらにキャップ層としてGaAs 0.16 Sb It is grown and the GaAs 0.16 Sb as a cap layer
0.84を100Å成長させた。 0.84 was 100Å growth. このInAs薄膜の電子移動度の値は15000cm 2 /Vs、シート抵抗値は2 The value of the electron mobility of the InAs thin film 15000 cm 2 / Vs, a sheet resistance of 2
50Ω/□、電子濃度0.56×10 18 cm -3であった。 50 [Omega / □, was electron concentration 0.56 × 10 18 cm -3.

【0091】以下、実施例4と同様にしてホール素子を製作した。 [0091] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 4.

【0092】膜特性は後出の表3に、素子の特性は表4 [0092] film properties in Table 3, infra, the characteristics of the elements in Table 4
に示した。 It was shown to.

【0093】表4に示したように、実施例14のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で210mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0093] As shown in Table 4, in the Hall element rated input voltage of Example 14, it has a large Hall output voltage of 210mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍以上の値である。 This value is more than twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度変化は実施例12と同様の特性を示した。 The temperature variation of the Hall output voltage showed the same characteristics as in Example 12. また素子抵抗値の温度変化も実施例12と同様に150℃を越えても抵抗値の低下の見られず、耐熱性もきわめてよい。 Even beyond similarly 0.99 ° C. with a temperature change in Example 12 of the element resistance not observed any lowering of resistance, the heat resistance is also extremely good. この素子は、100〜150℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 This element was found to be usable even in a high temperature which is hitherto impossible that 100 to 150 ° C..
また、低温側での使用はー50℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 The use of the low temperature side is over 50 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0094】(実施例15)量子効果を利用したホール素子を得る目的で、直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を1.0μm成長させた。 [0094] (Example 15) the purpose of obtaining a Hall element utilizing the quantum effect, a non-doped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 as the first compound semiconductor layer by MBE on the surface of the GaAs substrate 2 inches in diameter 1 .0μm grown. 次にセンサ層としてノンドープInAsを10 Then undoped InAs 10 as a sensor layer
0Å成長させた。 0Å grown. 次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を500Å Next, 500 Å undoped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 as the second compound semiconductor layer
成長させ、さらにキャップ層としてGaAs 0.16 Sb It is grown and the GaAs 0.16 Sb as a cap layer
0.84を100Å成長させた。 0.84 was 100Å growth. このInAs薄膜の電子移動度の値は14000cm 2 /Vs、シート抵抗値は2 The value of the electron mobility of the InAs thin film 14000 cm 2 / Vs, a sheet resistance of 2
20Ω/□、電子濃度2.03×10 18 cm -3であった。 20 [Omega / □, was electron concentration 2.03 × 10 18 cm -3. この薄膜は量子井戸を形成していることも確認された。 The film was also confirmed to have formed a quantum well.

【0095】以下、実施例4と同様にしてホール素子を製作した。 [0095] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 4.

【0096】膜特性は後出の表3に、素子の特性は表4 [0096] film properties in Table 3, infra, the characteristics of the elements in Table 4
に示した。 It was shown to.

【0097】表4に示したように、実施例15のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で170mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0097] As shown in Table 4, in the Hall element rated input voltage of Example 15, it has a large Hall output voltage of 170mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍の値である。 This value is twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度変化は実施例12と同様であり、100℃以上においても優れた温度特性を示した。 The temperature variation of the Hall output voltage are the same as in Example 12 showed excellent temperature characteristics even at 100 ° C. or higher. また素子抵抗値の温度変化も実施例12と同様に150℃を越えても抵抗値の低下の見られず、耐熱性もきわめてよい。 Even beyond similarly 0.99 ° C. with a temperature change in Example 12 of the element resistance not observed any lowering of resistance, the heat resistance is also extremely good. この素子は、1 This element is, 1
00〜150℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 Even at a high temperature which is hitherto impossible that 00 to 150 ° C. It has been found that can be used. また、低温側での使用はー50℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 The use of the low temperature side is over 50 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0098】(実施例16)量子効果を利用したホール素子を得る目的で、直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.23 Sb 0.77を1.0μm成長させた。 [0098] (Example 16) the purpose of obtaining a Hall element utilizing the quantum effect, a non-doped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.23 Sb 0.77 as the first compound semiconductor layer by MBE on the surface of the GaAs substrate 2 inches in diameter 1 .0μm grown. 次にセンサ層としてノンドープIn 0.9 Ga Then undoped an In 0.9 Ga as a sensor layer
0.1 Asを150Å成長させた。 The 0.1 As was 150Å growth. 次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.23 Sb Then, undoped Al 0.8 as the second compound semiconductor layer Ga 0.2 As 0.23 Sb
0.77を500Å成長させ、さらにキャップ層としてGa 0.77 was 500Å growth, further Ga as a cap layer
As 0.23 Sb 0.77を100Å成長させた。 The As 0.23 Sb 0.77 was 100Å growth. このIn 0.9 This In 0.9
Ga 0.1 As薄膜の電子移動度の値は14000cm 2 Ga 0.1 the value of electron mobility of As thin film 14000 cm 2
/Vs、シート抵抗値は300Ω/□、電子濃度0.9 / Vs, a sheet resistance of 300Ω / □, electron concentration 0.9
9×10 18 cm -3であった。 It was 9 × 10 18 cm -3. この薄膜は量子井戸を形成していることも確認された。 The film was also confirmed to have formed a quantum well.

【0099】以下、実施例4と同様にしてホール素子を製作した。 [0099] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 4.

【0100】膜特性は後出の表3に、素子の特性は表4 [0100] film properties in Table 3, infra, the characteristics of the elements in Table 4
に示した。 It was shown to.

【0101】表4に示したように、実施例16のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で215mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0102] As shown in Table 4, in the Hall element rated input voltage of Example 16, it has a large Hall output voltage of 215mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍の値である。 This value is twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度変化は実施例12と同様の特性を示した。 The temperature variation of the Hall output voltage showed the same characteristics as in Example 12. さらに素子抵抗値の温度依存性も実施例12と同様150℃程度まで極めて小さく、しかも抵抗値の低下も見られず、優れた温度特性を有していることがわかった。 Further temperature dependency of the element resistance value is extremely small to a similar 0.99 ° C. approximately to example 12, moreover decrease the resistance value not observed, were found to have excellent temperature characteristics. このように素子抵抗値の温度変化は極めて小さい為、標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の係数は2.3mW/℃程度であり、従来不可能であった高温に於いても使用できることが明らかとなった。 For such very small temperature variation of the element resistance values, elements were manufactured by resin molding in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is about 2.3 mW / ° C., it was hitherto impossible it became clear that can be used even in a high temperature. また、低温側での使用は、ー50℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 The use of the low temperature side is over 50 ° C. But the problem is not, it was found that in a wide temperature range and reliable. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0102】(実施例17)量子効果を利用したホール素子を得る目的で、直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.32 Sb 0.68を1.0μm成長させた。 [0102] (Example 17) the purpose of obtaining a Hall element utilizing the quantum effect, a non-doped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.32 Sb 0.68 as the first compound semiconductor layer by MBE on the surface of the GaAs substrate 2 inches in diameter 1 .0μm grown. 次にセンサ層としてノンドープIn 0.8 Ga Then undoped an In 0.8 Ga as a sensor layer
0.2 Asを150Å成長させた。 The 0.2 As was 150Å growth. 次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.32 Sb Then, undoped Al 0.8 as the second compound semiconductor layer Ga 0.2 As 0.32 Sb
0.68を500Å成長させ、さらにキャップ層としてGa 0.68 was 500Å growth, further Ga as a cap layer
As 0.32 Sb 0.68を100Å成長させた。 The As 0.32 Sb 0.68 was 100Å growth. このIn 0.8 The In 0.8
Ga 0.2 As薄膜の電子移動度の値は13000cm 2 Ga 0.2 the value of electron mobility of As thin film 13000Cm 2
/Vs、シート抵抗値は320Ω/□、電子濃度1.0 / Vs, a sheet resistance of 320Ω / □, electron concentration 1.0
0×10 18 cm -3であった。 0 was × 10 18 cm -3. この薄膜は量子井戸を形成していることも確認された。 The film was also confirmed to have formed a quantum well.

【0103】以下、実施例4と同様にしてホール素子を製作した。 [0103] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 4.

【0104】膜特性は後出の表3に、素子の特性は表4 [0104] film properties in Table 3, infra, the characteristics of the elements in Table 4
に示した。 It was shown to.

【0105】表4に示したように、実施例17のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で205mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0105] As shown in Table 4, the Hall element of Example 17 at the rated input voltage, has a large Hall output voltage of 205mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍の値である。 This value is twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度特性を図13に示した。 Also, showing temperature characteristics of the Hall output voltage in FIG. 定電圧での、ホール出力電圧の温度変化は100℃以上においても小さく優れた温度特性を示している。 At constant voltage, the temperature variation of the Hall output voltage shows a small excellent temperature characteristics even at 100 ° C. or higher. 図14に示したように、素子抵抗値の温度変化は180℃程度まで全く低下することもなく、優れた温度特性を有していることがわかった。 As shown in FIG. 14, the temperature change in the element resistance value is neither be lowered completely to about 180 ° C., it was found to have excellent temperature characteristics. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の係数は2.3mW/℃程であり、この素子は、100〜180℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 Device fabricated with a resin mold in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is as much as 2.3 mW / ° C., this element is also used at a high temperature is not possible conventionally called 100 to 180 ° C. it became clear as possible. また、低温側での使用は、ー60℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 The use of the low temperature side is over 60 ° C. But the problem is not, it was found that in a wide temperature range and reliable. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0106】 [0106]

【0107】(実施例18)量子効果を利用したホール素子を得る目的で、直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.45 Sb 0.55を1.0μm成長させた。 [0107] (Example 18) the purpose of obtaining a Hall element utilizing the quantum effect, a non-doped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.45 Sb 0.55 as the first compound semiconductor layer by MBE on the surface of the GaAs substrate 2 inches in diameter 1 .0μm grown. 次にセンサ層としてノンドープIn 0.65 Ga Then undoped an In 0.65 Ga as a sensor layer
0.35 Asを150Å成長させた。 A 0.35 As was 150Å growth. 次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.45 Sb Then, undoped Al 0.8 as the second compound semiconductor layer Ga 0.2 As 0.45 Sb
0.55を500Å成長させ、さらにキャップ層としてGa 0.55 was 500Å growth, further Ga as a cap layer
As 0.45 Sb 0.55を100Å成長させた。 The the as 0.45 Sb 0.55 was 100Å growth. このIn 0.65 This an In 0.65
Ga 0.35 As薄膜の電子移動度の値は14000cm 2 Ga 0.35 the value of electron mobility of As thin film 14000 cm 2
/Vs、シート抵抗値は360Ω/□、電子濃度0.8 / Vs, a sheet resistance of 360Ω / □, electron concentration 0.8
3×10 18 cm -3であった。 It was 3 × 10 18 cm -3. この薄膜は量子井戸を形成していることも確認された。 The film was also confirmed to have formed a quantum well.

【0108】以下、実施例4と同様にしてホール素子を製作した。 [0108] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 4.

【0109】膜特性は後出の表3に、素子の特性は表4 [0109] film properties in Table 3, infra, the characteristics of the elements in Table 4
に示した。 It was shown to.

【0110】表4に示したように、実施例18のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で205mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0110] As shown in Table 4, in the Hall element rated input voltage of Example 18, it has a large Hall output voltage of 205mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍の値である。 This value is twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、定電圧での、ホール出力電圧の温度変化は100℃以上においても小さく優れた温度特性を示している。 Further, in the constant voltage, the temperature variation of the Hall output voltage shows a small excellent temperature characteristics even at 100 ° C. or higher. また、素子抵抗値の温度変化も180℃程度まで全く低下することもなく、優れた温度特性を有していることがわかった。 Also, no be lowered completely to a temperature change of about 180 ° C. in element resistance value was found to have excellent temperature characteristics. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の係数は2.3mW/℃程であり、この素子は、100〜 Device fabricated with a resin mold in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is as much as 2.3 mW / ° C., this device, 100
180℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 Even at a high temperature which is hitherto impossible that 180 ° C. It has been found that can be used. また、低温側での使用は、 The use of low temperature side,
ー60℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 Over 60 ° C. But the problem is not, it was found that in a wide temperature range and reliable. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0111】(実施例19)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.75 Sb 0.25を1.0 [0111] (Example 19) of undoped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.75 Sb 0.25 on the surface of a two inch diameter GaAs substrate as the first compound semiconductor layer by MBE 1.0
μm成長させた。 μm was grown. 次にセンサ層としてノンドープIn Then undoped In as sensor layer
0.3 Ga 0.7 Asを150Å成長させた。 The 0.3 Ga 0.7 As was 150Å growth. 次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As Next, the undoped as the second compound semiconductor layer Al 0.8 Ga 0.2 As
0.75 Sb 0.25を500Å成長させ、さらにキャップ層としてGaAs 0.75 Sb 0.25を100Å成長させた。 The 0.75 Sb 0.25 was 500Å growth was further GaAs 0.75 Sb 0.25 is 100Å grown as a cap layer. このIn 0.3 Ga 0.7 As薄膜の電子移動度の値は1000 The value of the electron mobility of the In 0.3 Ga 0.7 As films 1000
0cm 2 /Vs、シート抵抗値は400Ω/□、電子濃度1.04×10 18 cm -3であった。 0 cm 2 / Vs, a sheet resistance of 400 [Omega / □, was electron concentration 1.04 × 10 18 cm -3. この薄膜は量子井戸を形成していることも確認された。 The film was also confirmed to have formed a quantum well.

【0112】以下、実施例4と同様にしてホール素子を製作した。 [0112] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 4.

【0113】膜特性は後出の表3に、素子の特性は表4 [0113] film properties in Table 3, infra, the characteristics of the elements in Table 4
に示した。 It was shown to.

【0114】表4に示したように、実施例19のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で150mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0114] As shown in Table 4, the Hall element of Example 19 at the rated input voltage, has a large Hall output voltage of 150mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の1.5倍以上の値である。 This value is the average 1.5 times the value of the Hall output voltage of a GaAs Hall element. また、定電圧での、ホール出力電圧の温度変化は100℃以上においても小さく優れた温度特性を示している。 Further, in the constant voltage, the temperature variation of the Hall output voltage shows a small excellent temperature characteristics even at 100 ° C. or higher. また、素子抵抗値の温度変化も180℃程度まで全く低下することもなく、優れた温度特性を有していることがわかった。 Also, no be lowered completely to a temperature change of about 180 ° C. in element resistance value was found to have excellent temperature characteristics. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の係数は2.3mW/℃程であり、この素子は、100〜180℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 Device fabricated with a resin mold in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is as much as 2.3 mW / ° C., this element is also used at a high temperature is not possible conventionally called 100 to 180 ° C. it became clear as possible. また、低温側での使用は、ー60℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 The use of the low temperature side is over 60 ° C. But the problem is not, it was found that in a wide temperature range and reliable. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0115】(実施例20)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 In 0.2 As 0.3 Sb 0.7を1.0 [0115] (Example 20) of undoped Al 0.8 In 0.2 As 0.3 Sb 0.7 on the surface of a two inch diameter GaAs substrate as the first compound semiconductor layer by MBE 1.0
μm成長させた。 μm was grown. 次にセンサ層としてノンドープIn Then undoped In as sensor layer
0.8 Ga 0.2 As 0.8 Sb 0.2を150Å成長させた。 The 0.8 Ga 0.2 As 0.8 Sb 0.2 was 150Å growth.
次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Then, undoped Al 0.8 as the second compound semiconductor layer
In 0.2 As 0.3 Sb 0.7を500Å成長させた。 The In 0.2 As 0.3 Sb 0.7 was 500Å growth. このIn 0.8 Ga 0.2 As 0.8 Sb 0.2薄膜の電子移動度の値は15000cm 2 /Vs、シート抵抗値は300Ω The In 0.8 Ga 0.2 As 0.8 Sb 0.2 The value of electron mobility of the thin film 15000 cm 2 / Vs, a sheet resistance of 300Ω
/□、電子濃度0.93×10 18 cm -3であった。 / □, it was electron concentration 0.93 × 10 18 cm -3. この薄膜は量子井戸を形成していることも確認された。 The film was also confirmed to have formed a quantum well.

【0116】以下、実施例9と同様にしてホール素子を製作した。 [0116] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 9.

【0117】膜特性は後出の表3に、素子の特性は表4 [0117] film properties in Table 3, infra, the characteristics of the elements in Table 4
に示した。 It was shown to.

【0118】表4に示したように、実施例20のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で210mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0118] As shown in Table 4, in the Hall element rated input voltage of Example 20, it has a large Hall output voltage of 210mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍以上の値である。 This value is more than twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度変化は実施例17と同様に小さく、また素子抵抗値の温度変化も実施例17と同様に180℃程度まで全く低下することもなく、温度依存性に優れていることがわかった。 It no temperature change of the Hall output voltage in the same manner as in Example 17 small and totally reduced to likewise about 180 ° C. and the temperature change in Example 17 of the element resistance, excellent temperature dependence it was found. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の係数は2.3mW/℃程であり、この素子は、100〜180℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 Device fabricated with a resin mold in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is as much as 2.3 mW / ° C., this element is also used at a high temperature is not possible conventionally called 100 to 180 ° C. it became clear as possible.
また、低温側での使用はー60℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 The use of the low temperature side is over 60 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0119】 [0119]

【0120】(実施例21)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 In 0.2 As 0.05 Sb 0.95を1.0 [0120] (Example 21) of undoped Al 0.8 In 0.2 As 0.05 Sb 0.95 on the surface of a two inch diameter GaAs substrate as the first compound semiconductor layer by MBE 1.0
μm成長させた。 μm was grown. 次にセンサ層としてノンドープIn Then undoped In as sensor layer
0.8 Ga 0.2 As 0.5 Sb 0.5を150Å成長させた。 The 0.8 Ga 0.2 As 0.5 Sb 0.5 was 150Å growth.
次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Then, undoped Al 0.8 as the second compound semiconductor layer
In 0.2 As 0.05 Sb 0.95を500Å成長成長させた。 The In 0.2 As 0.05 Sb 0.95 was 500Å growing growth.
このIn 0.8 Ga 0.2 As 0.5 Sb 0.5薄膜の電子移動度の値は15000cm /Vs、シート抵抗値は290Ω/□、電子濃度0.96×10 18 cm -3であった。 The value of the In 0.8 Ga 0.2 As 0.5 Sb 0.5 electron mobility of the thin film 15000 cm 2 / Vs, a sheet resistance of 290Ω / □, was electron concentration 0.96 × 10 18 cm -3. この薄膜は量子井戸を形成していることも確認された。 The film was also confirmed to have formed a quantum well.

【0121】以下、実施例9と同様にしてホール素子を製作した。 [0121] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 9.

【0122】膜特性は後出の表3に、素子の特性は表4 [0122] film properties in Table 3, infra, the characteristics of the elements in Table 4
に示した。 It was shown to.

【0123】表4に示したように、実施例21のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で215mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0123] As shown in Table 4, in the Hall element rated input voltage of Example 21, it has a large Hall output voltage of 215mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍以上の値である。 This value is more than twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度変化は実施例17と同様に小さく、また素子抵抗値の温度変化も実施例17と同様に180℃程度まで全く低下することもなく、温度依存性に優れていることがわかった。 It no temperature change of the Hall output voltage in the same manner as in Example 17 small and totally reduced to likewise about 180 ° C. and the temperature change in Example 17 of the element resistance, excellent temperature dependence it was found. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の係数は2.3mW/℃程であり、この素子は、100〜180℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 Device fabricated with a resin mold in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is as much as 2.3 mW / ° C., this element is also used at a high temperature is not possible conventionally called 100 to 180 ° C. it became clear as possible.
また、低温側での使用はー60℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 The use of the low temperature side is over 60 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0124】(実施例22)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.4 In 0.6 As 0.05 Sb 0.95を1,0 [0124] (Example 22) of undoped Al 0.4 In 0.6 As 0.05 Sb 0.95 on the surface of a two inch diameter GaAs substrate as the first compound semiconductor layer by MBE 1,0
μm成長させた。 μm was grown. 次にセンサ層としてノンドープIn Then undoped In as sensor layer
0.8 Ga 0.2 As 0.2 Sb 0.8を150Å成長させた。 The 0.8 Ga 0.2 As 0.2 Sb 0.8 was 150Å growth.
次に、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.4 Next, non-doped Al 0.4 as the second compound semiconductor layer
In 0.6 As 0.05 Sb 0.95を500Å成長成長させた。 The In 0.6 As 0.05 Sb 0.95 was 500Å growing growth.
このIn 0.8 Ga 0.2 As 0.2 Sb 0.8薄膜の電子移動度の値は16000cm 2 /Vs、シート抵抗値は27 The In 0.8 Ga 0.2 As 0.2 Sb 0.8 The value of electron mobility of the thin film 16000cm 2 / Vs, a sheet resistance of 27
0Ω/□、電子濃度0.96×10 18 cm -3であった。 0 .OMEGA / □, was electron concentration 0.96 × 10 18 cm -3.
この薄膜は量子井戸を形成していることも確認された。 The film was also confirmed to have formed a quantum well.

【0125】以下、実施例9と同様にしてホール素子を製作した。 [0125] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 9.

【0126】膜特性は後出の表3に、素子の特性は表4 [0126] film properties in Table 3, infra, the characteristics of the elements in Table 4
に示した。 It was shown to.

【0127】表4に示したように、実施例22のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で230mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0127] As shown in Table 4, in the Hall element rated input voltage of Example 22, it has a large Hall output voltage of 230mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍以上の値である。 This value is more than twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度変化は実施例17と同様に小さく、また素子抵抗値の温度変化も実施例17と同様に180℃程度まで全く低下することもなく、温度依存性に優れていることがわかった。 It no temperature change of the Hall output voltage in the same manner as in Example 17 small and totally reduced to likewise about 180 ° C. and the temperature change in Example 17 of the element resistance, excellent temperature dependence it was found. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の係数は2.3mW/℃程であり、この素子は、100〜180℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 Device fabricated with a resin mold in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is as much as 2.3 mW / ° C., this element is also used at a high temperature is not possible conventionally called 100 to 180 ° C. it became clear as possible.
また、低温側での使用はー60℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 The use of the low temperature side is over 60 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0128】(実施例23)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を1.0 [0128] (Example 23) of undoped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 on the surface of a two inch diameter GaAs substrate as the first compound semiconductor layer by MBE 1.0
μm成長させた。 μm was grown. 次にSbのみを照射し、1原子層だけ成長させた。 Then irradiating only the Sb, it was grown by one atomic layer. 次に、Sbの照射をやめると同時にInのみを1原子層だけ照射した。 Was then irradiated by one atomic layer of an In only simultaneously stop irradiation of Sb. 引き続いてAsを照射し、 Irradiated with As and subsequently,
センサ層としてノンドープInAsを150Å成長させた。 A non-doped InAs was 150Å grown as a sensor layer. 次に、再びInのみを1原子層だけ照射し、Inの照射をやめると同時にSbのみを照射した。 Next, by irradiating only only one atomic layer again In, and irradiated cease simultaneously Sb only the irradiation of In. Sbを1原子層形成後、第二化合物半導体層としてノンドープのA After Sb 1 atomic layer formation, non-doped A as the second compound semiconductor layer
0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84を500Å成長させ、 The l 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 was 500Å growth,
さらにキャップ層としてGaAs 0.16 Sb 0.84を100 Further 100 GaAs 0.16 Sb 0.84 as a cap layer
Å成長させた。 Å was grown. このInAs薄膜の電子移動度の値は2 The value of the electron mobility of the InAs thin film 2
1000cm 2 /Vs、シート抵抗値は205Ω/□、 1000cm 2 / Vs, a sheet resistance of 205Ω / □,
電子濃度0.97×10 18 cm -3であった。 It was electron concentration 0.97 × 10 18 cm -3. InAs層とAl 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84層の界面にInーSbの結合種を形成することによって電子移動度は大幅に向上した。 Electron mobility by forming a binding species of In over Sb at the interface of InAs layer and Al 0.8 Ga 0.2 As 0.16 Sb 0.84 layer was improved significantly.

【0129】以下、実施例4と同様にしてホール素子を製作した。 [0129] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 4.

【0130】膜特性は後出の表3に、素子の特性は表4 [0130] film properties in Table 3, infra, the characteristics of the elements in Table 4
に示した。 It was shown to.

【0131】表4に示したように、実施例23のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で260mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0131] As shown in Table 4, in the Hall element rated input voltage of Example 23, it has a large Hall output voltage of 260mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の3倍以上の値である。 This value is more than three times the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度特性は実施例12と同様であり、100℃以上においてもよい温度特性を示した。 The temperature characteristics of the Hall output voltage are the same as in Example 12, showed good temperature characteristics even at 100 ° C. or higher. また素子抵抗値の温度変化も実施例12と同様に150℃程度まで全く低下することもなく、温度依存性に優れていることがわかった。 Further, it neither to exactly reduced to likewise about 0.99 ° C. with a temperature change in Example 12 of element resistance value was found to be excellent in temperature dependence. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の係数は2.3mW/℃程であり、この素子は、100〜150℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 Device fabricated with a resin mold in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is as much as 2.3 mW / ° C., this element is also used at a high temperature is conventionally impossible that 100 to 150 ° C. it became clear as possible. また、 Also,
低温側での使用はー50℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 Use of the low temperature side is over 50 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0132】(実施例24)直径2インチのGaAs基板の表面にMBE法により第一化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga 0.2 As 0.32 Sb 0.68を1.0 [0132] (Example 24) of undoped Al 0.8 Ga 0.2 As 0.32 Sb 0.68 on the surface of a two inch diameter GaAs substrate as the first compound semiconductor layer by MBE 1.0
μm成長させた。 μm was grown. 次にSbのみを照射し、1原子層だけ成長させた。 Then irradiating only the Sb, it was grown by one atomic layer. 次に、Sbの照射をやめると同時にInのみを1原子層だけ照射した。 Was then irradiated by one atomic layer of an In only simultaneously stop irradiation of Sb. 引き続いてAsとGaを照射し、センサ層としてノンドープIn 0.8 Ga 0.2 As Irradiating the As and Ga Subsequently, undoped an In 0.8 Ga 0.2 As as the sensor layer
を150Å成長させた。 It was allowed to 150Å growth. 次に、再びInのみを1原子層だけ照射し、Inの照射をやめると同時にSbのみを照射した。 Next, by irradiating only only one atomic layer again In, and irradiated cease simultaneously Sb only the irradiation of In. Sbを1原子層形成後、第二化合物半導体層としてノンドープのAl 0.8 Ga After Sb 1 atomic layer formation, undoped Al 0.8 Ga as the second compound semiconductor layer 0.2 As 0.32 Sb 0.68を500Å成長させ、さらにキャップ層としてGaAs The 0.2 As 0.32 Sb 0.68 was 500Å growth, further GaAs as a cap layer
0.32 Sb 0.68を100Å成長させた。 A 0.32 Sb 0.68 was 100Å growth. このIn 0.8 Ga This an In 0.8 Ga
0.2 As薄膜の電子移動度の値は16000cm 2 /V 0.2 the value of electron mobility of As thin film 16000cm 2 / V
s、シート抵抗値は300Ω/□、電子濃度0.87× s, a sheet resistance of 300Ω / □, electron concentration 0.87 ×
10 18 cm -3であった。 It was 10 18 cm -3. In 0.8 Ga 0.2 As層とAl In 0.8 Ga 0.2 As layer and Al
0.8 Ga 02 As 0.32 Sb 0.68層の界面にInーSbの結合種を形成することによって電子移動度は大幅に向上した。 0.8 Ga 0, 2 As 0.32 electron mobility in the interface Sb 0.68 layer by forming a binding species In over Sb is greatly improved.

【0133】以下、実施例4と同様にしてホール素子を製作した。 [0133] Hereinafter, were fabricated Hall element in the same manner as in Example 4.

【0134】膜特性は後出の表3に、素子の特性は表4 [0134] film properties in Table 3, infra, the characteristics of the elements in Table 4
に示した。 It was shown to.

【0135】表4に示したように、実施例24のホール素子は定格入力電圧に於いて、500Gの磁束密度を持つ磁界中で225mVという大きなホール出力電圧を有する。 [0135] As shown in Table 4, in the Hall element rated input voltage of Example 24, it has a large Hall output voltage of 225mV in a magnetic field having a magnetic flux density of 500G. この値は、平均的なGaAsホール素子のホール出力電圧の2倍以上の値である。 This value is more than twice the value of the Hall output voltage of the average GaAs Hall element. また、ホール出力電圧の温度特性は実施例17と同様であり、100℃以上においてもよい温度特性を示した。 The temperature characteristics of the Hall output voltage are the same as in Example 17, showed good temperature characteristics even at 100 ° C. or higher. また素子抵抗値の温度変化も実施例17と同様に180℃程度まで全く低下することもなく、温度依存性に優れていることがわかった。 Further, it neither to exactly reduced to likewise about 180 ° C. and the temperature change in Example 17 of element resistance value was found to be excellent in temperature dependence. 標準的なミニモールド型で樹脂モールドして製作した素子は、熱放散の係数は2.3mW/℃程であり、この素子は、100〜180℃という従来不可能である高温に於いても使用できることが明らかとなった。 Device fabricated with a resin mold in a standard mini mold, the coefficient of heat dissipation is as much as 2.3 mW / ° C., this element is also used at a high temperature is not possible conventionally called 100 to 180 ° C. it became clear as possible. また、 Also,
低温側での使用はー60℃でも問題はなく、広い温度範囲で信頼性のあることがわかった。 Use of the low temperature side is over 60 ° C. But the problem is not, it has been found that reliable in a wide temperature range. このように本発明の磁気センサの一つであるホール素子は、磁界でのホール出力電圧が大きく即ち高感度で、かつ高温まで使用でき、信頼性も極めて高い。 The Hall element is one of a magnetic sensor of the present invention as is a large or high sensitivity Hall output voltage at the magnetic field, and can be used at high temperatures, extremely high reliability.

【0136】以上、これまでの結果をまとめると表1〜 [0136] As described above, and summarize the results so far Table 1
表4のようになる。 It is shown in Table 4. 表2および表4中で温度特性を示すランクAは温度特性が非常に優れ、高温においても素子抵抗値の低下は全く見られない。 Table 2 and rank A very good temperature characteristic showing temperature characteristics in Table 4, not at all decrease the element resistance value even at high temperatures. ランクBは温度特性は優れているが、高温において若干の素子抵抗値の低下が見られるが実用上支障のないものであることを表している。 Although rank B is the temperature characteristic is excellent, but decreased slightly element resistance value is seen at a high temperature indicates that those no practical hindrance.

【0137】 [0137]

【表1】 [Table 1]

【0138】 [0138]

【表2】 [Table 2]

【0139】 [0139]

【表3】 [Table 3]

【0140】 [0140]

【表4】 [Table 4]

【0141】以上、本発明を実施例によって述べたが、 [0141] Although the present invention has been described examples,
本発明はこれらに限定されるものではなく、さらに、本発明に基づいた多くの例があり、多様な応用が可能であり、これらはすべて本発明の範囲である。 The present invention is not limited to these, further, there are many examples in accordance with the present invention, are possible various applications, which are the scope of the present invention.

【0142】 [0142]

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、A As described above, according to the present invention, according to the present invention, A
l,Ga,In,AsおよびPからなる群より選択され l, Ga, In, is selected from the group consisting of As and P
るSbを含む3元素以上の高抵抗の第一化合物半導体層 The first compound semiconductor layer of three elements or more high resistance including that Sb
を、この層の上に形成されたセンサ層との関係で所定の A predetermined in relation to the sensor layer formed on this layer
格子定数およびバンドギャップエネルギーを有するもの Those having a lattice constant and band gap energy
としたことにより、磁気センサとして、従来にない、高感度、高出力の磁気センサを得ることができる。 By the the, as a magnetic sensor, non-conventional, it can be highly sensitive, to obtain a magnetic sensor with high output. また、 Also,
本発明において用いられる薄膜形成や素子形成プロセスは、大量生産が可能であり、工学的に有益な技術である。 Film formation and element formation process used in the present invention is capable of mass production, it is engineered beneficial technology. さらに、 例えば、結晶性のよいIn x Ga 1-x As Furthermore, for example, good crystallinity In x Ga 1-x As
y Sb 1-y (0< X≦1.0, 0≦y ≦1.0)薄膜層を感磁部とし y Sb 1-y (0 < X ≦ 1.0, 0 ≦ y ≦ 1.0) a thin film layer and sensitive portion
たものでは 、磁気センサ出力や素子抵抗値の温度依存性も小さく、また素子抵抗値が高温まで低下しないため、 Here may, for the temperature dependence of the magnetic sensor output and the element resistance value is small, also the element resistance does not decrease to a high temperature,
耐熱性、耐圧も大きく、使用できる温度範囲も広く信頼性も高い。 Heat resistance, pressure is large, the temperature range widely reliability is high that can be used. このため、従来できなかった広い応用が可能であり、産業上の有用性は計り知れない。 Therefore, it is possible broad application which could not be conventionally useful in industry is incalculable.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の磁気センサの基本となる実施例として、ホール素子の構造を示す断面図および上面図である。 As the underlying embodiment of a magnetic sensor of the present invention; FIG is a cross-sectional view and a top view showing a structure of a Hall element.

【図2】第二の化合物半導体層を有する本発明の他の実施例を示す断面図である。 2 is a sectional view showing another embodiment of the present invention having a second compound semiconductor layer.

【図3】第一、及び、第二の化合物半導体層から電子を供給する構造を有する実施例を示す断面図である。 [3] First, and a cross-sectional view showing an embodiment having a structure to supply electrons from the second compound semiconductor layer.

【図4】InAs層と第一化合物半導体層の界面結合種を拡大した模式図である。 4 is an enlarged schematic view of the interfacial bonding species InAs layer and the first compound semiconductor layer.

【図5】本発明の磁気センサの1例である磁気抵抗素子の例を示す断面図および上面図である。 5 is a cross-sectional view and a top view showing an example of a magnetoresistive element is one example of the magnetic sensor of the present invention.

【図6】本発明の磁気センサの1例であるホール素子とIC回路の形成されたSiICのチップとが同一パッケイジ内にモールドされた本発明のハイブリッド磁気センサの例を示す模式的断面図である。 [6] in a schematic cross-sectional view and SiIC chips formed of Hall elements and the IC circuit is an example of a magnetic sensor showing an example of a hybrid magnetic sensor of the present invention, which is molded in the same Pakkeiji of the present invention is there.

【図7】本発明の実施例1におけるホール出力電圧の温度特性を示す特性図である。 7 is a characteristic diagram showing temperature characteristics of the Hall output voltage in the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例1における素子抵抗値の温度変化を示す特性図である。 8 is a characteristic diagram showing the temperature change of the device resistance values ​​in Example 1 of the present invention.

【図9】本発明の実施例5におけるホール出力電圧の温度特性を示す特性図である。 9 is a characteristic diagram showing temperature characteristics of the Hall output voltage in the fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例5における素子抵抗値の温度変化を示した図である。 Is a graph showing the temperature variation of the element resistance in Example 5 of the present invention; FIG.

【図11】本発明の実施例12におけるホール出力電圧の温度特性を示す特性図である。 11 is a characteristic diagram showing temperature characteristics of the Hall output voltage in the embodiment 12 of the present invention.

【図12】本発明の実施例12における素子抵抗値の温度変化を示す特性図である。 12 is a characteristic diagram showing the temperature change of the device resistance values ​​in Example 12 of the present invention.

【図13】本発明の実施例17におけるホール出力電圧の温度特性を示す特性図である。 13 is a characteristic diagram showing temperature characteristics of the Hall output voltage in the embodiment 17 of the present invention.

【図14】本発明の実施例17における素子抵抗値の温度変化を示す特性図である。 14 is a characteristic diagram showing the temperature change of the device resistance values ​​in Example 17 of the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 基板 2 第一化合物半導体層 3 センサ層 4 オーム性の電極 5 ボンディングのための電極 6 第二化合物半導体層 7 ドナー不純物 8 パッシベーション層 9 ドナー不純物 10 ショートバー電極 11 磁気センサチップ 12 SiICチップ 13 アイランド部 14 リード 15 ワイヤ 16 モールド樹脂 1 substrate 2 first compound semiconductor layer 3 electrode 6 second compound semiconductor layer short bar electrode 11 7 donor impurity 8 passivation layer 9 donor impurity 10 magnetic sensor chip 12 Si IC chip 13 islands for the sensor layer 4 ohmic electrode 5 bonding part 14 lead 15 wire 16 mold resin

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩渕 達郎 静岡県富士市鮫島2番地の1 旭化成工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−194576(JP,A) 特開 平2−226778(JP,A) 特公 平2−61150(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl. 6 ,DB名) H01L 43/06 H01L 43/08 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Tatsuro Iwabuchi Fuji City, Shizuoka Prefecture Sameshima second address of 1 Asahi Kasei industry Co., Ltd. in the (56) reference Patent flat 2-194576 (JP, a) JP flat 2- 226778 (JP, a) Tokuoyake flat 2-61150 (JP, B2) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 6, DB name) H01L 43/06 H01L 43/08

Claims (28)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 基板と、該基板上のAl,Ga,In, 1. A substrate and, Al on the substrate, Ga, In,
    AsおよびPからなる群より選択されるSbを含む3元 Ternary containing Sb selected from the group consisting of As and P
    素以上の高抵抗の第一化合物半導体層と、該層の上に形成されたセンサ層としての InAs薄膜層と、該InA A first compound semiconductor layer of the above elements of high resistance, and the InAs thin-film layer as a sensor layer formed on the layer, the InA
    s薄膜層の上に形成された電極からなる磁気センサであって、該第一化合物半導体がInAs 格子定数の±5 a magnetic sensor consisting of an electrode formed on the s thin layer, ± said first compound semiconductor is lattice constant of InAs 5
    %以内の格子定数を有し、かつ、InAsより大きなバンドギャップエネルギーを有していることを特徴とする磁気センサ。 % Has a lattice constant within, and a magnetic sensor, characterized in that it has a larger band gap energy than the InAs.
  2. 【請求項2】 基板と、該基板上のAl,Ga,In, 2. A substrate and, Al on the substrate, Ga, In,
    AsおよびPからなる群より選択されるSbを含む3元 Ternary containing Sb selected from the group consisting of As and P
    素以上の高抵抗の第一化合物半導体層と、該層の上に形成されたセンサ層としての In x Ga 1-x As(0<x < A first compound semiconductor layer of the above elements of high resistance, as a sensor layer formed on the layer In x Ga 1-x As ( 0 <x <
    1.0)薄膜層と、該In x Ga 1-x As薄膜層の上に形成された電極から成る磁気センサであって、該第一化合物半導体がIn x Ga 1-x As 格子定数の±5%以内の 1.0) and the thin film layer, a magnetic sensor composed of an electrode formed on the said In x Ga 1-x As thin layer, said first compound semiconductor is lattice constant of In x Ga 1-x As ± 5 % within the
    格子定数を有し、かつ、In x Ga 1-x Asより大きなバンドギャップエネルギーを有していることを特徴とする磁気センサ。 Has a lattice constant, and the magnetic sensor, characterized in that it has a larger band gap energy than the In x Ga 1-x As.
  3. 【請求項3】 基板と、該基板上のAl,Ga,In, 3. A substrate and, Al on the substrate, Ga, In,
    AsおよびPからなる群より選択されるSbを含む3元 Ternary containing Sb selected from the group consisting of As and P
    素以上の高抵抗の第一化合物半導体層と、該層の上に形成されたセンサ層としての In x Ga 1-x As y Sb A first compound semiconductor layer of the above elements of high resistance, In x Ga 1-x As y Sb as a sensor layer formed on the layer
    1-y (0 <x ≦1.0, 0≦y <1.0)薄膜層と、該In x Ga 1-y and (0 <x ≦ 1.0, 0 ≦ y <1.0) thin film layer, said an In x Ga
    1-x As y Sb 1-y薄膜層の上に形成された電極からなる磁気センサであって、該第一化合物半導体がIn x 1-x As y Sb 1- y a magnetic sensor consisting of an electrode formed on the thin film layer, said first compound semiconductor is an In x G
    1-x As y Sb 1-y 格子定数の±5%以内の格子定 a 1-x As y Sb 1 -y lattice constant within ± 5% of the lattice constant of
    数を有し、かつ、In x Ga 1-x As y Sb 1-yより大きなバンドギャップエネルギーを有していることを特徴とする磁気センサ。 Has a number, and a magnetic sensor, characterized in that it has a larger band gap energy than the In x Ga 1-x As y Sb 1-y.
  4. 【請求項4】 前記センサ層が5 0nm以下の膜厚を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかの項 Wherein any one of claims 3 to the sensor layer claims 1 and having a film thickness of 5 0 nm or less
    に記載の磁気センサ。 The magnetic sensor according to.
  5. 【請求項5】 前記センサ層の電子濃度が、5×10 16 Electron concentration of wherein said sensor layer is, 5 × 10 16
    〜8×10 18 /cm 3の範囲であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかの項に記載の磁気センサ。 The magnetic sensor according to any of claims 1 to 4, characterized in that 8 is in the range of × 10 18 / cm 3.
  6. 【請求項6】 前記第一化合物半導体層はAl a1 Ga Wherein said first compound semiconductor layer is Al a1 Ga
    1-a1 Sb(0<a 1 <1),AlAs c1 Sb 1-c1 (0< 1-a1 Sb (0 <a 1 <1), AlAs c1 Sb 1-c1 (0 <
    1 ≦0.6),GaAs c1 Sb 1-c1 (0<c 1 ≦0. c 1 ≦ 0.6), GaAs c1 Sb 1-c1 (0 <c 1 ≦ 0.
    6)およびAl a1 Ga 1-a1 As c1 Sb 1-c1 (0<a 1 6) and Al a1 Ga 1-a1 As c1 Sb 1-c1 (0 <a 1 <
    1,0<c 1 ≦0.6)からなる群より選択される化合 1,0 <compound selected from the group consisting of c 1 ≦ 0.6)
    物半導体を含むことを特徴とする請求項1 ないし5のいずれかの項に記載の磁気センサ。 The magnetic sensor according to any of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a SEMICONDUCTOR.
  7. 【請求項7】 前記第一化合物半導体層にドナー不純物がドープされていることを特徴とする請求項1 ないし6 7. claims 1, characterized in that the donor impurity is doped into the first compound semiconductor layer 6
    のいずれかの項に記載の磁気センサ。 The magnetic sensor according to any one of the paragraphs.
  8. 【請求項8】 前記センサ層にドナー不純物がドープされていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか 8. any one of claims 1 to 7, characterized in that the donor impurity is doped in the sensor layer
    記載の磁気センサ。 The magnetic sensor according to.
  9. 【請求項9】 前記ドナー不純物が、Si、 S、Ge、 Wherein said donor impurity, Si, S, Ge,
    Seのいずれかであることを特徴とする請求項7または Claim 7 or, characterized in that Se is either
    8に記載の磁気センサ。 The magnetic sensor according to 8.
  10. 【請求項10】 前記センサ層としての InAs層の上面に、高抵抗の第二化合物半導体層が形成され、該第二化合物半導体が、 前記センサ層としての InAs 格子定数の±5%以内の格子定数を有し、かつ、InAsより大きなバンドギャップエネルギーを有していることを特徴とする請求項1記載の磁気センサ。 10. On the upper surface of the InAs layer as the sensor layer, is the second compound semiconductor layer of high resistance formed, said second compound semiconductor is, within the ± 5% of InAs lattice constant as the sensor layer has a lattice constant, and the magnetic sensor according to claim 1, characterized in that it has a larger band gap energy than the InAs.
  11. 【請求項11】 前記センサ層としての In x Ga 1-x 11. In x Ga 1-x as the sensor layer
    As層の上面に、高抵抗の第二化合物半導体層が形成されていて、該第二化合物半導体が、 前記センサ層として The upper surface of the As layer, optionally a second compound semiconductor layer having a high resistance is formed, said second compound semiconductor as the sensor layer
    In x Ga 1-x As 格子定数の±5%以内の格子定 In x Ga 1-x lattice constant within ± 5% of the lattice constant of As
    数を有し、かつ、In x Ga 1-x Asより大きなバンドギャップエネルギーを有していることを特徴とする請求 Has a number, and claims, characterized in that it has a larger band gap energy than the In x Ga 1-x As
    項2記載の磁気センサ。 The magnetic sensor of claim 2 wherein.
  12. 【請求項12】 前記センサ層としての In x Ga 1-x 12. In x Ga 1-x as the sensor layer
    As y Sb 1-y層の上面に、高抵抗の第二化合物半導体層が形成され、該第二化合物半導体が、 前記センサ層と The upper surface of the As y Sb 1-y layer, is the second compound semiconductor layer of high resistance formed, said second compound semiconductor, said sensor layer
    しての In x Ga 1-x As y Sb 1-y 格子定数の±5 ± 5 of In x Ga 1-x As y Sb 1-y in the lattice constant and
    %以内の格子定数を有し、かつ、In x Ga 1-x As y It has a lattice constant within%, and, In x Ga 1-x As y
    Sb 1-yより大きなバンドギャップエネルギーを有していることを特徴とする請求項3記載の磁気センサ。 The magnetic sensor according to claim 3, characterized in that it has a larger band gap energy than Sb 1-y.
  13. 【請求項13】 前記センサ層が5 0nm以下の膜厚を有することを特徴とする請求項10ないし12のいずれ 13. Any of claims 10 to 12, characterized in that it has a film thickness of the sensor layer is 5 0 nm or less
    かの項に記載の磁気センサ。 The magnetic sensor according to Kano section.
  14. 【請求項14】 前記センサ層の電子濃度が、5×10 Electron concentration of 14. wherein the sensor layer is, 5 × 10
    16 〜8×10 18 /cm 3の範囲であることを特徴とする請求項10ないし13のいずれかの項に記載の磁気センサ。 The magnetic sensor according to any one of claims 10 to 13, characterized in that 16-8 is in the range of × 10 18 / cm 3.
  15. 【請求項15】 前記第二化合物半導体層にAl a1 Ga 15. Al a1 Ga on the second compound semiconductor layer
    1-a1 As c1 Sb 1-c1層(0≦a1≦1.0, 0≦c1 1-a1 As c1 Sb 1- c1 -layer (0 ≦ a1 ≦ 1.0, 0 ≦ c1
    ≦0.6)を利用したことを特徴とする請求項10ない ≦ 0.6) claims 10, characterized in that using the
    し14のいずれかの項に記載の磁気センサ。 The magnetic sensor according to any one of the paragraphs and 14.
  16. 【請求項16】 前記第一化合物半導体層、及び前記第二化合物半導体層の両方、もしくはいずれか一方にドナー不純物がドープされていることを特徴とする請求項 16. A method according to claim 1, wherein the first compound semiconductor layer, and both of the second compound semiconductor layer or either one donor impurities, is doped
    ないし15のいずれかの項に記載の磁気センサ。 0 to the magnetic sensor according to any one of the paragraphs 15.
  17. 【請求項17】 前記センサ層にドナー不純物がドープ 17. donor impurity doped in the sensor layer
    されていることを特徴とする請求項10ないし16のい The preceding claims 10, characterized in that it is 16 Neu
    ずれかに記載の磁気センサ。 The magnetic sensor according to any misalignment.
  18. 【請求項18】 前記ドナー不純物が、Si、S、G 18. The method of claim 17, wherein the donor impurity, Si, S, G
    e、Seのいずれかであることを特徴とする請求項16 e, claim, characterized in that either Se 16
    または17に記載の磁気センサ。 Or magnetic sensor according to 17.
  19. 【請求項19】 前記磁気センサがホール素子であることを特徴とする請求項1ないし18のいずれかの項に記載の磁気センサ。 19. The magnetic sensor according to any of claims 1 to 18 wherein the magnetic sensor is characterized in that a Hall element.
  20. 【請求項20】 前記磁気センサが磁気抵抗素子であることを特徴とする請求項1ないし18のいずれかに記載の磁気センサ。 20. A magnetic sensor according to any of claims 1 to 18, wherein said magnetic sensor is a magnetoresistive element.
  21. 【請求項21】 基板の上にセンサ層となる InAs 21. of InAs as a sensor layer on the substrate
    格子定数の±5%以内の格子定数を有しかつ InAsより大きいバンドギャップエネルギーを持ちAl,Ga, Has a lattice constant within ± 5% of the lattice constant and Chi lifting the InAs greater than the band gap energy Al, Ga,
    In,AsおよびPからなる群より選択されるSbを含 In, and Sb is selected from the group consisting of As and P containing
    む3元素以上の高抵抗の第一化合物半導体層を形成する工程と、該層の上にセンサ層としての InAs層を形成する工程と、該InAs層を加工する工程と、該InA Forming a first compound semiconductor layer of the non-three elements or more high resistance, and forming an InAs layer as a sensor layer on the layer, the step of processing the InAs layer, said InA
    s層の上に複数のオーム性電極を形成する工程を有することを特徴とする磁気センサの製造方法。 Method of producing a magnetic sensor characterized by having a step of forming a plurality of ohmic electrodes on the s layer.
  22. 【請求項22】 基板の上にセンサ層となる In x Ga A sensor layer 22. On the substrate an In x Ga
    1-x As 格子定数の±5%以内の格子定数を有しかつ And it has a lattice constant within ± 5% of the lattice constant of the 1-x As
    In x Ga 1-x Asより大きいバンドギャップエネルギーを持ちAl,Ga,In,AsおよびPからなる群よ In x Ga 1-x As greater than the band gap energy Chi lifting the Al, Ga, In, the group consisting of As and P
    り選択されるSbを含む3元素以上の高抵抗の第一化合物半導体層を形成する工程と、該層の上にセンサ層とし Forming a first compound semiconductor layer of three elements or more high resistance containing Sb chosen Ri, and the sensor layer on the layer
    ての In x Ga 1-x As(0<x <1.0)層を形成する工程と、該In x Ga 1-x As層を加工する工程と、該In Forming a In x Ga 1-x As ( 0 <x <1.0) layer of Te, the step of processing the In x Ga 1-x As layer, the In
    x Ga 1-x As層の上に複数のオーム性電極を形成する工程を有することを特徴とする磁気センサの製造方法。 method of producing a magnetic sensor characterized by having a step of forming a plurality of ohmic electrodes on the x Ga 1-x As layer.
  23. 【請求項23】 基板の上にセンサ層となる In x Ga A sensor layer 23. On the substrate an In x Ga
    1-x As y Sb 1-y 格子定数の±5%以内の格子定数 1-x As y Sb 1- y lattice constant within ± 5% of the lattice constant of
    を有しかつ In x Ga 1-x As y Sb 1-yより大きいバンドギャップエネルギーを持ちAl,Ga,In,As The a and In x Ga 1-x As y Sb 1-y greater than the band gap energy of the lifting Chi Al, Ga, In, As
    およびPからなる群より選択されるSbを含む3元素以 And three elements or more containing Sb selected from the group consisting of P
    上の高抵抗の第一化合物半導体層を形成する工程と、該層の上にセンサ層としての In x Ga 1-x As y Sb Forming a first compound semiconductor layer of a high resistance above, In x Ga 1-x As y Sb as a sensor layer on the layer
    1-y (0 <x ≦1.0 , 0 ≦y <1.0)層を形成する工程と、 1-y forming a (0 <x ≦ 1.0, 0 ≦ y <1.0) layer,
    該In x Ga 1-x As y Sb 1-y層を加工する工程と、 A step of processing the In x Ga 1-x As y Sb 1-y layer,
    該In x Ga 1-x As y Sb 1-y層の上に複数のオーム性電極を形成する工程を有することを特徴とする磁気センサの製造方法。 Method of producing a magnetic sensor characterized by having a step of forming a plurality of ohmic electrodes onto the In x Ga 1-x As y Sb 1-y layer.
  24. 【請求項24】 前記センサ層の上面に該センサ格<br>子定数の±5%以内の格子定数を有しかつ前記センサ層より大きいバンドギャップエネルギーを持つ高抵抗の第二化合物半導体層を形成する工程を有する事を特徴とする請求項21ないし23のいずれかの項に記載の磁気センサの製造方法。 24. The high resistance of the second compound semiconductor having a lattice constant and band gap energy larger than the sensor layer within ± 5% of the rated <br> child constant of the sensor layer on the upper surface of the sensor layer the method of manufacturing a magnetic sensor according to any one of claims 21 to 23, characterized in that it has a step of forming a layer.
  25. 【請求項25】 基板と、該基板の上に形成された 25. A substrate, which is formed over the substrate A
    l,Ga,In,AsおよびPからなる群より選択され l, Ga, In, is selected from the group consisting of As and P
    るSbを含む3元素以上の高抵抗の第一化合物半導体層と該層の上に形成されたセンサ層としての InAs薄膜層と該InAs薄膜層の上に形成された電極とからなる磁気センサであって、該第一化合物半導体がInAs A magnetic sensor consisting of an electrode formed on the InAs thin film layer and the InAs thin film layer of a 3 first compound of an element or a high-resistance semiconductor layer and the sensor layer formed on the layer containing that Sb there are, said first compound semiconductor is InAs
    格子定数の±5%以内の格子定数を有し、かつ、 InA It has a lattice constant within ± 5% of the lattice constant, and, InA
    sより大きいバンドギャップエネルギーを持つ磁気センサと、増幅回路を備えたSiIC(シリコンモノリシック集積回路)チップとが同一パッケイジ内でモールドされていることを特徴とするハイブリッド磁気センサ。 A magnetic sensor with a s greater than the band gap energy, a hybrid magnetic sensor SiIC having an amplifier circuit (silicon monolithic integrated circuit) chip is characterized in that it is molded in the same Pakkeiji.
  26. 【請求項26】 基板と、該基板の上に形成された 26. a substrate, formed on the substrate A
    l,Ga,In,AsおよびPからなる群より選択され l, Ga, In, is selected from the group consisting of As and P
    るSbを含む3元素以上の高抵抗の第一化合物半導体層と該層の上に形成されたセンサ層としての In x Ga That an In x Ga as the first compound semiconductor layer of three elements or more high resistance containing Sb and a sensor layer formed over the layer
    1-x As (0<x<1.0)薄膜層と該In x Ga 1-x 1-x As (0 <x <1.0) film layer and the In x Ga 1-x
    As薄膜層の上に形成された電極とからなる磁気センサであって、該第一化合物半導体がIn x Ga 1-x As A magnetic sensor comprising a formed electrode on the As thin film layer, said first compound semiconductor is In x Ga 1-x As
    格子定数の±5%以内の格子定数を有し、かつ、 In x It has a lattice constant within ± 5% of the lattice constant, and, an In x
    Ga 1-x Asより大きいバンドギャップエネルギーを持つ磁気センサと、増幅回路を備えたSiIC(シリコンモノリシック集積回路)チップとが同一パッケイジ内でモールドされていることを特徴とするハイブリッド磁気センサ。 A magnetic sensor having a Ga 1-x As greater than the band gap energy, a hybrid magnetic sensor SiIC having an amplifier circuit (silicon monolithic integrated circuit) chip is characterized in that it is molded in the same Pakkeiji.
  27. 【請求項27】 基板と、該基板の上に形成された 27. a substrate, formed on the substrate A
    l,Ga,In,AsおよびPからなる群より選択され l, Ga, In, is selected from the group consisting of As and P
    るSbを含む3元素以上の高抵抗の第一化合物半導体層と該層の上に形成されたセンサ層としての In x Ga That an In x Ga as the first compound semiconductor layer of three elements or more high resistance containing Sb and a sensor layer formed over the layer
    1-x As y Sb 1-y (0<x≦1.0,0≦y<1. 1-x As y Sb 1- y (0 <x ≦ 1.0,0 ≦ y <1.
    0)薄膜層と該In x Ga 1-x As y Sb 1-y薄膜層の上に形成された電極とからなる磁気センサであって、該第一化合物半導体がIn x Ga 1-x As y Sb 1-y 格<br>子定数の±5%以内の格子定数を有し、かつ、 In x 0) A magnetic sensor comprising a formed electrode on the thin film layer and the In x Ga 1-x As y Sb 1-y thin film layer, said first compound semiconductor is In x Ga 1-x As y has a lattice constant within ± 5% of the rated <br> child constants sb 1-y, and, an in x G
    1-x As y Sb 1-yより大きいバンドギャップエネルギーを持つ磁気センサと、増幅回路を備えたSiIC SiIC having a magnetic sensor, an amplifier circuit having a 1-x As y Sb 1 -y greater than the band gap energy
    (シリコンモノリシック集積回路)チップとが同一パッケイジ内でモールドされていることを特徴とするハイブリッド磁気センサ。 Hybrid magnetic sensor, wherein a (silicon monolithic integrated circuit) chip is molded in the same Pakkeiji.
  28. 【請求項28】 前記センサ層の上面に第二化合物半導体層が形成され、該第二化合物半導体層が前記センサ 28. the second compound semiconductor layer is formed on the upper surface of the sensor layer, said second compound semiconductor layer is the sensor layer
    格子定数の±5%以内の格子定数を有し、かつ、前記 Has a lattice constant of within ± 5% of the lattice constant, and, the
    センサ層より大きいバンドギャップエネルギーを持つことを特徴とする請求項25ないし27のいずれかの項に To one of the sections to 25 claims, characterized by having a band gap energy larger than the sensor layer 27
    記載のハイブリッド磁気センサ。 Hybrid magnetic sensor as claimed.
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